第五章第三讲机械能守恒定律及其应用 2011年高考一轮复习测试题
答案:AD
7.(2010·杭州模拟)如图5所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,则 ( )
图5
A.小球通过最高点A时的速度vA=
B.小球通过最高点A时的速度vA=
C.小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT=5mgsinθ
D.小球通过最低点B时的速度vB=
解析:小球恰好通过最高点时,mgsinθ=m,得:vA=,A正确,B错误;因斜面光滑,小球由A运动到B机械能守恒,得:mvB2=mvA2+mg2lsinθ,在B点:FT-mgsinθ=m,可得:vB=,FT=6mgsinθ,故C错误、D正确.
答案:AD
8.(2010·南京调研)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.如图6所示,运动员身系弹性绳自高空中Q点自由下落,图中a是弹性绳的原长位置,c是运动员所到达的最低点,b是运动员静止地悬吊着时的平衡位置.则 ( )
图6
A.由Q到c的整个过程中,运动员的动能及重力势能之和守恒
B.由a下降到c的过程中,运动员的动能一直减小
C.由a下降到c的过程中,运动员的动能先增大后减小
D.由a下降到c的过程中,弹性绳的弹性势能一直增大
解析:由Q到c的整个过程中,运动员的动能、重力势能和弹性绳的弹性势能之和守恒,A错误;由a下降到c的过程中,运动员的动能先增大后减小,B错误C正确;由a下降到c的过程中,弹性绳的伸长量不断增加,故弹性势能一直增大,D选项也正确.
答案:CD
9.如图7所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧.滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab=0.8 m,bc=0.4 m,那么在整个过程中 ( )
图7
A.滑块动能的最大值是6 J
B.弹簧弹性势能的最大值是6 J
C.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 J
D.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能减少
解析:滑块能回到原出发点,所以机械能守恒,D错误;以c点为参考点,则a点的机械能为6 J,c点时的速度为0,重力势能也为0,所以弹性势能的最大值为6 J,从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量,故为6 J,所以B、C正确.由a→c时,因重力势能不能全部转变为动能,故A错.
答案:BC
10.(2010·青岛模拟)如图8所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的轨道:除去底部一小段圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h高度的是 ( )
图8
解析:对A、C轨道,小球到达右侧最高点的速度可以为零,由机械能守恒可得,小球进入右侧轨道后的高度仍为h,故A、C正确;轨道B右侧轨道最大高度小于h,小球运动到轨道最高点后做斜抛运动,小球到达最高点时仍有水平速度,因此,小球能到达的最大高度小于h,B不正确;轨道D右侧为圆形轨道,小球通过最高点必须具有一定速度,因此,小球沿轨道D不可能到达h高度,D错误.
答案:AC
三、非选择题(本题共2小题,共30分)
11.(15分)(2010·汕尾模拟)如图9所示,半径R=0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1 m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.8 m,质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,(不计空气阻力,取g=10 m/s2)求:
图9
(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力;
(2)小滑块落地点距C点的距离.
解析:(1)设小滑块运动到B点的速度为vB,圆弧轨道对小滑块的支持力为FN,由机械能守恒定律得:
mgR=mvB2