2019版高考物理大一轮复习《第16讲:机械能守恒定律及其应用》课时达标(含答案解析)
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1、课时达标 第 16 讲解密考纲理解机械能守恒定律运用的条件,会应用机械能守恒定律求解力学综合问题1如图所示,长为 L 的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的 垂在桌边,松手14后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( C )A B32gL gL4C D415gL4 gL解析 由机械能守恒定律 Ep 减 E k 增 ,即 mg mg mv2,所以 v .选L2 14 L8 12 15gL4项 C 正确2将一小球从高处水平抛出,最初 2 s 内小球动能 Ek 随时间 t 变化的图象如图所示,不计空气阻力,g 取 10 m/s2.根据图象信息,不能确定的物理量是 ( D
2、)A小球的质量B小球的初速度C最初 2 s 内重力对小球做功的平均功率D小球拋出时的高度解析 由机械能守恒定律可得 EkE k0mgh ,又 h gt2,所以 EkE k0 mg2t2.当12 12t0 时,E k0 mv 5 J,当 t2 s 时,E kE k02mg 225 J,联立方程解得 m0.1 12 20kg,v 010 m/s.当 t2 s 时,由动能定理得 WGE k20 J,故 10 W根据图象PWG2信息,无法确定小球抛出时离地面的高度综上所述,选项 D 正确3. 如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心 O 点的水平线已知一小球从 M
3、点出发,初速率为 v0,沿管道 MPN 运动,到 N 点的速率为 v1,所需时间为 t1;若该小球仍由 M 点以初速率 v0 出发,而沿管道 MQN 运动,到 N点的速率为 v2,所需时间为 t2.则( A )Av 1v 2,t 1t2 Bv 1t2Cv 1v 2,t 1t2.选项 A 正确4如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环,圆环与竖直放置的轻弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的 A 点,弹簧处于原长 h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度刚好为零则在圆环下滑过程中( C )A圆环机械能守恒B弹簧的弹性势能一定先增大后减小C弹簧的弹性势能变化了 mghD弹簧的弹性势能
4、最大时圆环的动能最大解析 下滑过程中圆环和弹簧组成的系统机械能守恒,选项 A 错误;在圆环下滑过程中,弹簧的弹性势能先增大后减小再增大,选项 B 错误;圆环初、末状态的动能都为零,则减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,且弹簧的弹性势能最大时,圆环速度为零,选项 C 正确,选项 D 错误5(多选) 由光滑细管组成的轨道如图所示,其中 AB 段和 BC 段是半径为 R 的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内一质量为 m 的小球,从距离水平地面为 H 的管口 D 处静止释放,最后能够从 A 端水平抛出落到地面上下列说法正确的是( BC )A小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 RH 2R2B
5、小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 2RH 4R2C小球能从细管 A 端水平抛出的条件是 H2RD小球能从细管 A 端水平抛出的最小高度 Hmin R52解析 小球能从 A 端射出,则 H2R,选项 C 正确,D 错误;设 A 端射出的速度为v,D 端到 A 端由动能定理得mg(H 2R) mv2,12小球从 A 端射出后做平抛运动,落地点水平位移xv ,22Rg由可得 x2 ,选项 B 正确,A 错误2RH 4R26(2017山东济南模拟)将小球以 10 m/s 的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能 Ek、重力势能 Ep 与上升高度 h 间的关系分
6、别如图中两直线所示设阻力大小恒定,g 取 10 m/s2,下列说法正确的是( D )A小球的质量为 0.2 kgB小球受到的阻力(不包括重力)大小为 0.20 NC小球动能与重力势能相等时的高度为 m2013D小球上升到 2 m 时,动能与重力势能之差为 0.5 J解析 在最高点,E pmgh 得 m0.1 kg,选项 A 错误;由除重力以外其他力做功 W其 E 可知F fhE 高 E 低 ,E 为机械能,解得 Ff0.25 N,选项 B 错误;设小球动能和重力势能相等时的高度为 H,此时有 mgH mv2,由动能定理得F fHmgH mv2 mv12 12 12,解得 H m,故选项 C 错
7、误;当上升 h2 m 时,由动能定理得20209F fh mghE k2 mv ,解得 Ek22.5 J,E p2mgh2 J,所以动能与重力势能之12 20差为 0.5 J,故选项 D 正确7(2017海南海口模拟)( 多选) 我国“蛟龙号”在某次试验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面的 10 min 内全过程的深度曲线甲和速度图象乙,则正确的有( AC )A甲图中 h3 代表本次下潜最大深度为 360 mB全过程中最大加速度是 0.025 m/s2C潜水员感到失重体验发生在 01 min 和 810 min 内D整个潜水器在 810 min 时间段内机械能守恒解析
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