2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第3講 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用練習(xí)(I)

2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第3講 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用練習(xí)(I)1.(xx課標(biāo),15,6分)取水平地面為重力勢能零點。一物塊從某一高度水平拋出,在拋出點其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為()A.B.C.D.2.(xx安徽理綜,15,6分)如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道,置于豎直平面內(nèi),MN是通過橢圓中心O點的水平線。已知一小球從M點出發(fā),初速率為v0,沿管道MPN運動,到N點的速率為v1,所需時間為t1;若該小球仍由M點以初速率v0出發(fā),而沿管道MQN運動,到N點的速率為v2,所需時間為t2。則()A.v1=v2,t1>t2B.v1<v2,t1>t2C.v1=v2,t1<t2D.v1<v2,t1<t23.(xx福建理綜,17,6分)如圖,表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪,小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時刻,A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑,則從剪斷輕繩到物塊著地,兩物塊()A.速率的變化量不同B.機(jī)械能的變化量不同C.重力勢能的變化量相同D.重力做功的平均功率相同4.(xx浙江理綜,23,16分)山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質(zhì)青藤,其示意圖如圖所示。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點,O為青藤的固定點,h1=1.8 m,h2=4.0 m,x1=4.8 m,x2=8.0 m。開始時,質(zhì)量分別為M=10 kg和m=2 kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上,當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時,迅速從左邊石頭的A點水平跳至中間石頭。大猴抱起小猴跑到C點,抓住青藤下端,蕩到右邊石頭上的D點,此時速度恰好為零。運動過程中猴子均可看成質(zhì)點,空氣阻力不計,重力加速度g=10 m/s2。求:(1)大猴從A點水平跳離時速度的最小值;(2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小;(3)猴子蕩起時,青藤對猴子的拉力大小。5.(xx北京理綜,22,16分)如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動,經(jīng)距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上。已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)=0.25,桌面高h(yuǎn)=0.45 m。不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。求(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離s;(2)小物塊落地時的動能Ek;(3)小物塊的初速度大小v0。1.B設(shè)物塊在拋出點的速度為v0,落地時速度為v,拋出時重力勢能為Ep,由題意知Ep=m;由機(jī)械能守恒定律得mv2=Ep+m,解得v=v0,設(shè)落地時速度方向與水平方向的夾角為,則 cos =,解得=,B正確。2.A管道內(nèi)壁光滑,只有重力做功,機(jī)械能守恒,故v1=v2=v0;由v-t圖像定性分析如圖,得t1>t2。3.D剪斷輕繩后兩物塊運動中機(jī)械能守恒。著地時的速率皆為,故A、B皆錯誤。由剪斷輕繩前的平衡狀態(tài)可得mAg=mBg sin ,故重力勢能變化量mAgh=mBgh sin <mBgh,C錯誤。由=F··cos 及=得=mAg,=mBg·cos (90°-)=mBg sin ,故可知=,D正確。4.答案(1)8 m/s(2)9 m/s(3)216 N解析(1)設(shè)猴子從A點水平跳離時速度的最小值為vmin,根據(jù)平拋運動規(guī)律,有h1=gt2x1=vmint聯(lián)立、式,得vmin=8 m/s(2)猴子抓住青藤后的運動過程中機(jī)械能守恒,設(shè)蕩起時速度為vC,有(M+m)gh2=(M+m)vC= m/s9 m/s(3)設(shè)拉力為FT,青藤的長度為L,對最低點,由牛頓第二定律得FT-(M+m)g=(M+m)由幾何關(guān)系(L-h2)2+=L2得:L=10 m綜合、式并代入數(shù)據(jù)解得:FT=(M+m)g+(M+m)=216 N5.答案(1)0.90 m(2)0.90 J(3)4.0 m/s解析(1)由平拋運動規(guī)律,有豎直方向h=gt2水平方向s=vt得水平距離s=v=0.90 m(2)由機(jī)械能守恒定律,動能Ek=mv2+mgh=0.90 J(3)由動能定理,有-mg·l=mv2-m得初速度大小v0=4.0 m/s