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《河南省鹤壁市高级中学2019_2020学年高一数学下学期周考试题5.1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3讲机械能守恒定律及其应用考点1 机械能守恒的判断(d)【典例1】如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中( )A.圆环机械能守恒B.橡皮绳的弹性势能一直增大C.橡皮绳的弹性势能增加了mghD.橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大【解析】选C。开始时由于橡皮绳处于原长h,所以圆环开始时做匀加速运动。当橡皮绳再次被拉长至h时,此后将会对圆环产生一个阻碍圆环下滑的拉力,此时圆环克服拉力做功,机械能不守恒,故A错误;整个过程中橡皮绳的弹性势能先不变后增大
2、,故B错误;当拉力达到某一值时,才会使圆环的加速度为零,速度达到最大值,故D错误;圆环和橡皮绳组成的系统机械能守恒,整个过程中圆环的重力势能减少量等于橡皮绳弹性势能的增加量,故C正确。1.(2018·浙江11月选考真题)奥运会比赛项目撑竿跳高如图所示,下列说法不正确的是( )A.加速助跑过程中,运动员的动能增加B.起跳上升过程中,竿的弹性势能一直增加C.起跳上升过程中,运动员的重力势能增加9D.越过横竿后下落过程中,运动员的重力势能减少,动能增加【解析】选B。加速助跑过程中速度增大,动能增大,A正确;起跳上升过程中竿的形变量先变大再变小,故弹性势能先变大后变小,B错误;起跳上升过程中运动员升
3、高,重力势能变大,C正确;下落过程中运动员重力做正功,重力势能减少,动能增大,D正确。2.(2017·浙江4月选考真题)火箭发射回收是航天技术的一大进步。如图所示,火箭在返回地面前的某段运动,可看成先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上。不计火箭质量的变化,则( )A.火箭在匀速下降过程中,机械能守恒B.火箭在减速下降过程中,携带的检测仪器处于失重状态C.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化D.火箭着地时,火箭对地的作用力大于自身的重力【解析】选D。匀速下降阶段,说明阻力等于重力,不只是重力做功,所以机械能不守恒,选项A错;在减速阶段,加速度向上,所以超重,选B错,火箭着地时,
4、地面给火箭的力大于火箭重力,即选项D正确;合外力做功等于动能改变量,选项C错。1.机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功,可以从以下四个方面进行理解:(1)物体只受重力或弹力作用。(2)存在其他力作用,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。(3)其他力做功,但做功的代数和为零。(4)存在相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转化,无其他形式能量的转化。2.机械能守恒的判断方法:(1)利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化。(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒。(3)用能量转化来判断:9若物体系
5、统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒。【加固训练】 如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中( )A.M、m各自的机械能分别守恒B.M的机械能守恒C.M的重力势能守恒D.M和m组成的系统机械能守恒【解析】选D。M下落过程中,绳的拉力对M做负功,M的机械能减少;m上升过程,绳的拉力对m做正功,m的机械能增加,A、B错误。对于M、m组成的系统,机械能守恒,易得D正确。M减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加,还有一部分转变成M、m的动能,所以C错误。考点2 单个物体机械能守恒定律的应用(d)【典例2
6、】如图所示为一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=0.2m,动摩擦因数μ=0.6,BC、DEN段均可视为光滑,且BC的始、末端均水平,具有h=0.1m的高度差,DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过,在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现有一可视为质点的小球,小球质量m=0.2kg,压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿着DEN轨道滑下。(g取10m/s2)9求:(1)小球在D点时的速度大小。(2)小球在N点时受到的支持力大小。(3)压缩的弹簧所具有的弹性势能。【解题思路】解答本题应注意以下三点
7、:关键点(1)小球在D点,重力恰好提供向心力。(2)弹簧对小球做的功等于减少的弹性势能。(3)警示点:AB段不光滑,克服摩擦力做功;DEN段光滑,机械能守恒。【解析】(1)“小球刚好能沿DEN轨道下滑”,说明在轨道最高点D点必有mg=m,vD=2m/s(2)D点到N点,由机械能守恒得m+mg×2r=mFN-mg=m联立以上两式并代入数据得FN=12N(3)弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势
