2019年高考物理一轮复习第5章机械能第4讲功能关系、能量守恒定律习题新人教版

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1、第五章第4讲功能关系、能量守恒定律2年高考模拟AAA2-NIAN-GA0・KA0・M0・NI⑷1.(2017•全国卷III)如图，一质量为刃，长度为/的均匀柔软细绳〃竖直悬挂。用外力将绳的下端0缓慢地竖直向上拉起至财点,〃点与绳的上端P相距2人重力加速度大小为®在此过程中，外力做的功为导学号21992377(A)p1/3M丄QA.~niglC.mglB.-mglD.*gl9［解析］购段绳的质量为亦=尹，未拉起时，购段绳的重心在刑屮点处，与〃点距离为扣绳的下端"拉到〃点时，购段绳的重心与〃点距离为”此过程重力做功%=_卅g(g/-

2、/)=訥,对绳的下端0拉到肘点的过程，

3、应用动能定理，可知外力做功*=_眺=知刃,可知A正确，B、C、D错误。2.(2016•四川)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程屮

4、导学号21992378

5、(C)A.动能增加了1900JB.动能增加了2000JC.重力势能减小了1900JD.重力势能减小了2000J［解析］根据动能定理，物体动能的增量等于物体所受合力做功的代数和，即增加的动能为Afi=//H//；-1900J-100J=1800J,A.B错误；重力做功与重力势能

6、改变量的关系为/«；=-A£,即重力势能减少了1900J,C正确，D错误。3.(2016•全国卷II)轻质弹簧原长为2/,将弹赞竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5加的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为人现将该弹簧水平放置，一端固定在〃点，另一端与物块戶接触但不连接。是长度为5/的水平轨道，〃端与半径为/的光滑半圆轨道恥相切，半圆的直径別竖直，如图所示。物块户与力〃间的动摩擦因数“=0.5。用外力推动物块”，将弹簧压缩至长度厶然后释放，"开始沿轨道运动，重力加速度大小为4

7、导学号21992379(1)若戶的质量为/〃，求戶到达〃点时速度的大小，以及它离开

8、圆轨道后落回到力〃上的位置与〃点间的距离；(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的収值范围。答案：⑴2^/27(2)

9、/77^m

10、/77［解析］(1)依题意，当弹簧竖直放置，长度被压缩至/时，质量为5刃的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律，弹簧长度为/吋的弹性势能爲=5咖①设"的质量为必到达〃点时的速度大小为％,由能塑守恒定律得1,―耳=戸紡+PMg•4/(2)联立①②式，取M=m并代入题给数据得巾=时③若户能沿圆轨道运动到〃点，其到达〃点时的向心力不能小于重力，即户此时的速度大小卩应满足mv厂、——/zz^O©设戶滑到〃点

11、吋的速度为仏由机械能守恒定律得联立③⑤式得VD=^2gl®%满足④式要求，故戶能运动到〃点，并从〃点以速度％水平射出。设P落回到轨道所需的时间为沧由运动学公式得2/=务孑⑦戶落回到肋上的位置与〃点之间的距离为s=vDt®联立⑥⑦⑧式得s=2迈/⑨(2)为使戶能滑上圆轨道，它到达〃点吋的速度不能小于零。由①②式可知5刃刃〉uMg・47要使"仍能沿圆轨道滑回，"在圆轨道上的上升高度不能超过半圆轨道的屮点G由机械能守恒定律有*病W她/⑪55联立①②⑩⑪式得狀■尹1.(2016•全国卷I)如图，一轻弹簧原长为2爪其一端固定在倾角为37°的固定直轨5道的底端力处，另一端位于直轨道

12、上〃处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为云斤的6光滑圆弧轨道相切于Q点，AC=7R,A.B、C.〃均在同一竖直平面内。质：ft为/〃的小物块"自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后戶沿轨道被弹回，最高点到达尸点，1QAF=R.己知戶与直轨道间的动摩擦因数口=和重力加速度大小为Q(取sin37°4□cos37W)

13、导学号21992380(1)求"第一次运动到〃点时速度的大小。(2)求"运动到上'点时弹簧的弹性势能。(3)改变物块戶的质量，将户推至〃点，从静止开始释放。已知尸自圆弧轨道的最高点〃7处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距㊁

14、只竖直相距爪求尸运动到〃点时速度的大小和改变后戶的质量。答案：⑴纠层⑵乎/矽？(3)如［解析］(1)根据题意知，B、C之间的距离为1=7R—2F®设P到达〃点时的速度为仏由动能定理得〃矽/sinumglcos〃=*/〃分②式中0=37°o联立①②式并市题给条件得虫=2寸云③(2)设BE=x,P到达£点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为忆。戶由〃点运动到F点的过程中，由动能定理得/ngxsk0—umgxcos0-化=0-如艇)E、尸之间的距离为厶=4斤一2斤+a@P到达F点后反弹，从尸点运动到厂点的过程中，由动能定理得Ep—mglxsiw0