2010-2012高考物理高频考点精选分类解析19 机械能守恒定律
文档属性
| 名称 | 2010-2012高考物理高频考点精选分类解析19 机械能守恒定律 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 66.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 新人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-06-14 20:51:20 | ||
图片预览
文档简介
本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。
2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点19 机械能守恒定律
1（2012·广东理综物理）图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B点时，下列表述正确的有
N小于滑块重力
N大于滑块重力
N越大表明h越大
N越大表明h越小
1【答案】：BC【解析】：滑块滑至B点，加速度向上，滑道对滑块支持力大于重力，N大于滑块重力，选项B正确A错误；由机械能守恒定律可知，h越大，滑块滑至B点速度越大，向心加速度越大，滑道支持力越大。所以N越大表明滑块滑至B点时加速度a越大，速度越大，h越大，选项C正确D错误。
【考点定位】此题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。
2..（2011新课标理综）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，至最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
2.答案：ABC
解析：运动员到达最低点前高度始终减小，重力势能始终减小，选项A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加，选项B错误；蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，选项C正确D错误。
3．(2010安徽理综)伽利略曾设计如图9所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处有钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小
A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关
3【答案】C
【解析】摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点，说明摆球的机械能守恒。当物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，只有重力做功，机械能守恒，其末速度的大小只与下滑的高度有关，选项C正确；
【点评】物体沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，机械能守恒，此题以伽利略摆球实验切入，考查机械能守恒定律。
4. （2012·浙江理综）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（ ）
A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R
D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R
4.【答案】：BC【解析】由机械能守恒定律，mg(H-2R)=mv2，解得小球从A端水平抛出时的速度v=。由平抛运动规律，2R=gt2，x=vt，联立解得x=2，选项A错误B正确；小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R，选项C正确D错误。
5（2011福建理综卷）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：
质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO’在角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？
5..解析：此题考查平抛运动规律、牛顿运动定律、竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律等知识点。
（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则
mg=m，①
解得 v1=. ②
(2) 弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有
Ep=mg(1.5R+R)+m v12，③
由②③式解得Ep=3mgR。④
（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动。设经过t时间落到水面上，离OO’的水平距离为x1，由平抛运动规律有
4.5R=gt2，⑤
x1=v1t+R，⑥
由⑤⑥式解得x1=4R. ⑦
当鱼饵的质量为2m/3时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有
Ep=mg(1.5R+R)+(m) v22，⑧
由④⑧式解得v2=2. ⑨
质量为2m/3的鱼饵落到水面上时，设离OO’的水平距离为x2，则x2=v2t+R，⑩
由⑤⑨⑩式解得x2=7R.
鱼饵能够落到水面的最大面积S，S=(πx22-πx12)= πR2（或8.25πR2）。
2010~2012高考物理高频考点精选分类解析
高频考点19 机械能守恒定律
1（2012·广东理综物理）图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B点时，下列表述正确的有
N小于滑块重力
N大于滑块重力
N越大表明h越大
N越大表明h越小
1【答案】：BC【解析】：滑块滑至B点，加速度向上，滑道对滑块支持力大于重力，N大于滑块重力，选项B正确A错误；由机械能守恒定律可知，h越大，滑块滑至B点速度越大，向心加速度越大，滑道支持力越大。所以N越大表明滑块滑至B点时加速度a越大，速度越大，h越大，选项C正确D错误。
【考点定位】此题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。
2..（2011新课标理综）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，至最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
2.答案：ABC
解析：运动员到达最低点前高度始终减小，重力势能始终减小，选项A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加，选项B错误；蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，选项C正确D错误。
3．(2010安徽理综)伽利略曾设计如图9所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处有钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小
A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关
3【答案】C
【解析】摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点，说明摆球的机械能守恒。当物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，只有重力做功，机械能守恒，其末速度的大小只与下滑的高度有关，选项C正确；
【点评】物体沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，机械能守恒，此题以伽利略摆球实验切入，考查机械能守恒定律。
4. （2012·浙江理综）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（ ）
A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R
D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R
4.【答案】：BC【解析】由机械能守恒定律，mg(H-2R)=mv2，解得小球从A端水平抛出时的速度v=。由平抛运动规律，2R=gt2，x=vt，联立解得x=2，选项A错误B正确；小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R，选项C正确D错误。
5（2011福建理综卷）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：
质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO’在角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？
5..解析：此题考查平抛运动规律、牛顿运动定律、竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律等知识点。
（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则
mg=m，①
解得 v1=. ②
(2) 弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有
Ep=mg(1.5R+R)+m v12，③
由②③式解得Ep=3mgR。④
（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动。设经过t时间落到水面上，离OO’的水平距离为x1，由平抛运动规律有
4.5R=gt2，⑤
x1=v1t+R，⑥
由⑤⑥式解得x1=4R. ⑦
当鱼饵的质量为2m/3时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有
Ep=mg(1.5R+R)+(m) v22，⑧
由④⑧式解得v2=2. ⑨
质量为2m/3的鱼饵落到水面上时，设离OO’的水平距离为x2，则x2=v2t+R，⑩
由⑤⑨⑩式解得x2=7R.
鱼饵能够落到水面的最大面积S，S=(πx22-πx12)= πR2（或8.25πR2）。
同课章节目录