2012年高中物理高考备考30分钟课堂集训系列专题5_机械能及其守恒

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1、2011年高中物理高考备考30分钟课堂集训系列专题5机械能及其守恒定律一、选择题(本大题共10个小题，共50分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．物体沿直线运动的v－t关系如图1所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W，则(　　)图1A．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W解析：由题图知，第1秒末速度、第3秒末速度、第7秒速度大小关系：v1＝v3＝v7，由题知W＝mv1

2、2－0，则由动能定理知第1秒末到第3秒末合外力做功W2＝mv32－mv12＝0，故A错．第3秒末到第5秒末合外力做功W3＝0－mv32＝－W，故B错．第5秒末到第7秒末合外力做功W4＝mv72－0＝W，故C正确．第3秒末到第4秒末合外力做功W5＝mv42－mv32；因v4＝v3，所以W5＝－0.75W．故D正确．答案：CD2．带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的斜面匀速下滑，现加上一竖直向上的匀强电场(如图2所示)，电场强度为E，且qE＜mg，对物体在斜面上的运动，以下说法正确的是(　　)A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块仍沿斜面匀速下滑C．加

3、电场后，重力势能和电势能之和不变D．加电场后，重力势能和电势能之和减小解析：没加电场时，滑块匀速下滑，有：mgsinθ＝μmgcosθ，加上电场后，因(mg－Eq)sinθ＝μ(mg－Eq)cosθ，故滑块仍匀速下滑，B正确．加电场后，因重力做正功比第9页共9页电场力做负功多，所以重力势能减少得多，电势能增加得少，重力势能和电势能之和减小，C错误，D正确．答案：BD3.(2011·重庆模拟)半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图3所示．小车以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度不可能的是

4、(　　)A．等于　　　　　　　　　B．大于C．小于D．等于2R解析：小球沿圆桶上滑机械能守恒，由机械能守恒分析知A、C、D是可能的．答案：B4.在竖直平面内，有根光滑金属杆弯成如图4所示形状，相应的曲线方程为y＝Acosx，将一个光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0、y＝A处以某一初速度沿杆向＋x方向运动．运动过程中(　　)A．小环在D点的加速度为零B．小环在B点和D点的加速度相同C．小环在C点的速度最大D．小环在C点和E点的加速度方向相同解析：小环在D点和B点的加速度是由环的重力沿杆切向分力产生的，由对称性可知，小环在两点的加速度的大小相同，方向

5、不同，故A、B均错误；因C点最低，小环的重力势能最小，由机械能守恒知，小环在C点的速度最大，C正确；小环在C点和E点的加速度均为向心加速度，故方向相反，D错误．答案：C5.(2011·江苏模拟)如图5所示为某探究活动小组设计的节能运动系统，斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是(　　)A．m＝MB．m＝2MC．木箱不与弹簧接触

6、时，上滑的加速度大于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能解析：自木箱下滑至弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒有：第9页共9页(m＋M)gh＝(m＋M)gμcos30°·＋E弹①在木箱反弹到轨道顶端的过程中，由能量守恒有：E弹＝Mgμcos30°·＋Mgh②联立①②得：m＝2M，A错误，B正确．下滑过程中：(M＋m)gsinθ－(M＋m)gμcosθ＝(M＋m)a1③上滑过程中：Mgsinθ＋Mgμcosθ＝Ma2④解之得：a2＝g(sinθ＋μcosθ)＞a1＝g(sinθ－μcosθ)，故

7、C正确．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D错误．答案：BC6．如图6甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.则以下判断正确的是(　　)图6A．小环的质量是1kgB．细杆与地面间的倾角是30°C．前3s内拉力F的最大功率是2.25WD．前3s内小环机械能的增加量是5.75J解析：设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为α，由题图乙知，小环在第1

8、s内的加速度a＝m/s2＝0.5m/s2，由牛顿第二定律得：5－mgsinα＝ma，又4.5＝mgsinα，得m＝1kg，A正确；sin