高考物理一轮总复习课后题课时规范练29.docVIP

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课时规范练29

基础对点练

1.(机械能守恒定律的适用条件)关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法正确的是()

A.只有重力和弹力作用时,机械能才守恒

B.当有其他外力作用时,只要所受合外力为零,机械能守恒

C.当有其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能守恒

D.炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒

答案C

解析机械能守恒的条件是“只有重力或系统内弹力做功”而不是“只有重力和弹力作用”,“做功”和“作用”是两个不同的概念,A错误;物体受其他外力作用且合外力为零时,机械能可能不守恒,如拉一物体匀速上升,合外力为零,物体的动能不变,重力势能增加,故机械能增加,B错误;在炮弹爆炸过程中产生的内能转化为机械能,机械能不守恒,D错误;由机械能守恒定律的特点可知,C正确。

2.(机械能守恒定律处理非质点问题)(江苏震泽中学模拟)如图所示,总长为L,质量分布均匀的铁链放在高度为H的光滑桌面上,有长度为a的一段下垂,HL,重力加速度为g,则铁链刚接触地面时速度为()

A.g(2H

C.g(2H

答案D

解析设铁链单位长度的质量为m,设地面为零势能面,由机械能守恒定律可得(L-a)mgH+amgH-a2=12Lmv

3.(机械能守恒定律的应用)(全国乙卷)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于()

A.它滑过的弧长

B.它下降的高度

C.它到P点的距离

D.它与P点的连线扫过的面积

答案C

解析本题考查机械能守恒定律。如图所示,设圆环下降的高度为h,圆环的半径为R,圆环到P点的距离为l,根据机械能守恒定律得mgh=12mv2,由几何关系可得h=lsinθ,sinθ=l2R,联立可得h=l2

4.(机械能守恒定律处理非质点问题)(多选)如图所示,一条质量均匀分布、长为l的铁链AB放在光滑水平桌面上,其中B端刚好与桌面右端对齐。由于轻微的扰动,铁链B端开始竖直向下滑落,则从B端离开桌面到A端离开桌面的过程中,下列说法正确的是(图示圆弧可使离开桌面的铁链都竖直向下运动且无能量损失,重力加速度大小为g)()

A.B端向下运动的加速度大小与下降的距离成正比

B.B端向下做匀加速直线运动

C.铁链的速度大小与B端下降的距离成正比

D.A端离开桌面时,铁链的速度大小为2gl

答案AC

解析设链条单位长度的质量为m,某时刻B端下滑的长度为la,即a=glx,A正确;因随链条的B端不断下降,加速度不断变大,则B端向下不是做匀加速直线运动,B错误;由机械能守恒定律mlv2,解得v=glx,铁链的速度大小与B端下降的距离成正比,C正确;由C的结论,A端离开桌面时,铁链的速度大小为v=gl

5.(机械能守恒定律的应用)(福建厦门期末)某中学生助手将一轻橡皮绳左端固定在离地高度为1m的O点,右端与小球相连。现将小球从O点水平抛出,经过0.4s后小球运动到P点,轻橡皮绳恰好伸直。而后小球撞到地面的Q点,触地前瞬间的速度为4m/s。已知橡皮绳原长为1m,小球质量为0.2kg,重力加速度g取10m/s2,橡皮绳始终在弹性限度内,忽略空气阻力,求:

(1)轻橡皮绳恰好伸直时,小球下落的高度;

(2)小球水平抛出的初速度大小;

(3)小球落地前瞬间,轻橡皮绳的弹性势能。

答案(1)0.8m(2)1.5m/s(3)0.625J

解析(1)小球做平抛运动,小球下落的高度

h=12gt2

(2)根据x=v0t,且l=x

小球水平抛出的初速度v0=1.5m/s。

(3)对小球抛出到落地前瞬间,以地面为零势能面,根据机械能守恒定律有

12mv0

得E弹=0.625J。

素养综合练

6.(多选)(四川绵阳模拟)如图所示,在A点处用轻绳悬挂一个摆球,A点正下方13

A.cosφ=1

B.cosφ=1

C.E点距A点34

D.E点距A点45

答案AD

解析小球从B点摆到D点的过程,只有重力做功,由机械能守恒定律有mg(L-Lcos60°)+0=mg2L3-2L3cosφ+0,解得cosφ=14,A正确,B错误;设E点与A点距离为d,则小球做圆周运动的半径为r=L-d,摆绳触碰钉子后摆球刚好在竖直面内做圆周运动,则在最高点时绳的拉力为零,有mg=mv1

7.(多选)(福建南安侨光中学模拟)固定在竖直面内的光滑圆管POQ,PO段长度为L,与水平方向的夹角为30°,在O处有插销,OQ段水平且足够长。管内PO段装满了质量均为m的小球,小球的半径远小于L,其编号如图所示。拔掉插销,1号球在下滑过程中()

A.机械能守恒

B.做变加速运动

C.对2号球做的功为14

D.经过O点时速度v=gL

答案