2018年高考物理三轮复习每日一题2018年4月9日+机械能及其守恒定律（一）
文档属性
| 名称 | 2018年高考物理三轮复习每日一题2018年4月9日+机械能及其守恒定律（一） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 340.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-04-11 09:01:37 | ||
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文档简介
4月9日 机械能及其守恒定律（一）
高考频度：★★★★☆
难易程度：★★★☆☆
如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，C端装有轻质定滑轮，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的甲、乙两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘C的定滑轮两边，开始时甲位于C点，然后从静止释放。不计一切摩擦。则
A．在甲由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B．在甲由C点下滑到A点的过程中重力对甲做功的功率先增大后减少
C．若甲恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=2m2
D．若甲恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=3m2
【参考答案】BC
【试题解析】甲沿圆弧运动，其速度方向为圆弧的切线方向，由于轻绳不可伸长，因此乙的速度大小应等于甲的速度沿绳方向的分量大小，甲的速度的另一个分量则为垂直于甲与C点连线（绳）方向，故选项A错误；根据瞬时功率的表达式可知，甲的重力对甲做功的功率为P=m1gvy，其中vy是指甲的瞬时速度沿竖直方向的分量，在C点处两球速度都为零，即甲的重力对甲做功的功率为零，在A点时，甲的速度为水平方向，因此其竖直分量为零，即甲的重力对甲做功的功率也为零，而在C点到A点之间的任一位置，P≠0，故选项B正确；在整个运动过程中，若甲恰好能沿圆弧下滑到A点，则当甲到达A点时，两球的速度都为零，故在A、C两点处，甲减少的重力势能等于乙增加的重力势能，有：m1gR（1–cos60°）–m2gR=0，解得：m1=2m2，故选项C正确，选项D错误。
【知识补给】
机械能守恒的判断
（1）利用机械能的定义判断（直接判断）：若物体的动能、势能均不变，则机械能不变。若一个物体的动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加（减小），其机械能一定变化。
（2）用做功判断：若物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。
（3）用能量转化来判断：若物体或系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，则物体或系统的机械能守恒。
（4）对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统的机械能将有损失。
如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低点的过程中
A．杆对球的力沿杆方向
B．杆对A球做正功，杆对B球做负功
C．A球、B球、杆和地球组成的系统机械能守恒
D．重力对A球做功的瞬时功率一直变大
如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体
A．重力势能增加了mgh
B．克服摩擦力做功mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了
如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中
A．小球的机械能守恒
B．小球的重力势能随时间一直减少
C．小球的动能先从0增大，后减小到0，在b点时动能最大
D．到c点时小球重力势能为0，弹簧弹性势能最大
如图所示，物体以100 J的初动能从斜面底端向上滑行，第一次经过P点时，它的动能比最初减少了60 J，势能比最初增加了45 J，可以推测如果物体从斜面返回底端出发点，末动能为
A．60 J B．50 J
C．48 J D．20 J
如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块放在小车的最左端。现在一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为f。经过时间t，小车运动的位移为s，小物块刚好滑到小车的最右端
A．此时小物块的动能为（F–f）（s+l）
B．这一过程中，小物块对小车所做的功为f（s+l）
C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fs
D．这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl
【参考答案】
CD 重力势能增加了mgh，A错误。由牛顿第二定律，求得，克服摩擦力做功，B错误。摩擦力（阻力）做了多少功，机械能就损失了多少，D正确。损失的动能等于增加的重力势能与损失的机械能之和，，C正确。
B 由于小球在接触弹簧后收到弹簧向上的弹力作用，且弹力对小球做负功，故小球的机械能减小，选项A错误；因小球位置不断降低，故小球的重力势能随时间一直减少，选项B正确；小球的速度从0开始增加，接触弹簧后做速度逐渐减小的加速运动，当弹力和重力相等时，加速度为零，此时速度最大，然后小球再做减速运动到最低点，故小球的动能先从0增大，后减小到0，在b点一下的某位置时动能最大，选项C错误；小球到达c点时弹性势能最大，但是由于没有规定零重力势能点，故c点的重力势能大小无法确定，故选项D错误。
B 由题意知，物体从斜面底端滑到P点，动能减少了60 J，势能比最初增加了45 J，即机械能损失了15 J，剩下40 J的动能要滑到最高点还要损失x的机械能。列出比例式，，由底端到最高点损失了25 J的机械能，再返回到底端还要损失25 J的机械能，总共损失50 J的机械能，所以剩余的动能（机械能）为100 J–50 J=50 J。
高考频度：★★★★☆
难易程度：★★★☆☆
如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，C端装有轻质定滑轮，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切。一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的甲、乙两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘C的定滑轮两边，开始时甲位于C点，然后从静止释放。不计一切摩擦。则
A．在甲由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等
B．在甲由C点下滑到A点的过程中重力对甲做功的功率先增大后减少
C．若甲恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=2m2
D．若甲恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1=3m2
【参考答案】BC
【试题解析】甲沿圆弧运动，其速度方向为圆弧的切线方向，由于轻绳不可伸长，因此乙的速度大小应等于甲的速度沿绳方向的分量大小，甲的速度的另一个分量则为垂直于甲与C点连线（绳）方向，故选项A错误；根据瞬时功率的表达式可知，甲的重力对甲做功的功率为P=m1gvy，其中vy是指甲的瞬时速度沿竖直方向的分量，在C点处两球速度都为零，即甲的重力对甲做功的功率为零，在A点时，甲的速度为水平方向，因此其竖直分量为零，即甲的重力对甲做功的功率也为零，而在C点到A点之间的任一位置，P≠0，故选项B正确；在整个运动过程中，若甲恰好能沿圆弧下滑到A点，则当甲到达A点时，两球的速度都为零，故在A、C两点处，甲减少的重力势能等于乙增加的重力势能，有：m1gR（1–cos60°）–m2gR=0，解得：m1=2m2，故选项C正确，选项D错误。
【知识补给】
机械能守恒的判断
（1）利用机械能的定义判断（直接判断）：若物体的动能、势能均不变，则机械能不变。若一个物体的动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加（减小），其机械能一定变化。
（2）用做功判断：若物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。
（3）用能量转化来判断：若物体或系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，则物体或系统的机械能守恒。
（4）对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统的机械能将有损失。
如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低点的过程中
A．杆对球的力沿杆方向
B．杆对A球做正功，杆对B球做负功
C．A球、B球、杆和地球组成的系统机械能守恒
D．重力对A球做功的瞬时功率一直变大
如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体
A．重力势能增加了mgh
B．克服摩擦力做功mgh
C．动能损失了mgh
D．机械能损失了
如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中
A．小球的机械能守恒
B．小球的重力势能随时间一直减少
C．小球的动能先从0增大，后减小到0，在b点时动能最大
D．到c点时小球重力势能为0，弹簧弹性势能最大
如图所示，物体以100 J的初动能从斜面底端向上滑行，第一次经过P点时，它的动能比最初减少了60 J，势能比最初增加了45 J，可以推测如果物体从斜面返回底端出发点，末动能为
A．60 J B．50 J
C．48 J D．20 J
如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块放在小车的最左端。现在一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为f。经过时间t，小车运动的位移为s，小物块刚好滑到小车的最右端
A．此时小物块的动能为（F–f）（s+l）
B．这一过程中，小物块对小车所做的功为f（s+l）
C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fs
D．这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl
【参考答案】
CD 重力势能增加了mgh，A错误。由牛顿第二定律，求得，克服摩擦力做功，B错误。摩擦力（阻力）做了多少功，机械能就损失了多少，D正确。损失的动能等于增加的重力势能与损失的机械能之和，，C正确。
B 由于小球在接触弹簧后收到弹簧向上的弹力作用，且弹力对小球做负功，故小球的机械能减小，选项A错误；因小球位置不断降低，故小球的重力势能随时间一直减少，选项B正确；小球的速度从0开始增加，接触弹簧后做速度逐渐减小的加速运动，当弹力和重力相等时，加速度为零，此时速度最大，然后小球再做减速运动到最低点，故小球的动能先从0增大，后减小到0，在b点一下的某位置时动能最大，选项C错误；小球到达c点时弹性势能最大，但是由于没有规定零重力势能点，故c点的重力势能大小无法确定，故选项D错误。
B 由题意知，物体从斜面底端滑到P点，动能减少了60 J，势能比最初增加了45 J，即机械能损失了15 J，剩下40 J的动能要滑到最高点还要损失x的机械能。列出比例式，，由底端到最高点损失了25 J的机械能，再返回到底端还要损失25 J的机械能，总共损失50 J的机械能，所以剩余的动能（机械能）为100 J–50 J=50 J。
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