1、限时规范特训限时:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1. 2015南宁模拟以下说法中哪些是正确的()A. 物体做匀速运动,它的机械能一定守恒B. 物体所受合力的功为零,它的机械能一定守恒C. 物体所受合力不等于零,它的机械能可能守恒D. 物体所受合力等于零,它的机械能一定守恒解析:物体做匀速运动动能不变,但是高度可以改变,即重力势能改变,A、D错误;合力的功为零,只是动能不变,B错误;物体所受合力不等于零,例如只在重力作用下的运动,机械能守恒,C正确。答案:C2. 2014广东罗定高三联考如图所示,滑雪运动员沿倾角为30的滑雪道匀速下滑()A. 运动员的重
2、力势能逐渐增加 B. 运动员的机械能逐渐增加C. 运动员的机械能保持不变 D. 运动员受到的合力不做功解析:运动员匀速下滑时,其高度逐渐降低,重力势能逐渐减小,动能不变,机械能逐渐减小,选项A、B、C错误;运动员的动能不变,根据动能定理,其合外力不做功,选项D正确。答案:D3. 2015无锡模拟 如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是()A. 斜劈对小球的弹力不做功B. 斜劈与小球组成的系统机械能守恒C. 斜劈的机械能守恒D. 小球重力势能减小量等于斜劈动能的增加量解析:不计一切摩擦,小球下滑
3、时,小球和斜劈组成的系统只有小球重力做功,系统机械能守恒,小球重力势能减小量等于斜劈和小球动能的增量之和,A、C、D错。故选B。答案:B4. 2014安庆模拟如图是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在NBA赛场上投二分球时的照片。现假设林书豪准备投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起,已知林书豪的质量为m,双脚离开地面时的速度为v,从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h,则下列说法正确的是()A. 从地面跃起过程中,地面对他所做的功为0B. 从地面跃起过程中,地面对他所做的功为mv2mghC. 从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒D. 离开地面后,他在上升过程中处于超重状态,在下落过程中处于
4、失重状态解析:从地面跃起过程中,地面对他有支持力但没有位移,所以地面对他不做功,故A对,B错。从下蹲到离开地面上升时,消耗体内化学能从而使他具有一定的动能,机械能增加,故C错。离开地面后无论上升还是下落都处于失重状态,D错。答案:A5. 如图所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b,a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。不计空气阻力,从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为()A. hB. 1.5hC. 2h D. 2.5h解析:在b球落地前,a、b球组成的系统机械能守恒,且a、b两球速度大小相等,根据机械能守恒定律可
5、知:3mghmgh(m3m)v2,v,b球落地时,a球高度为h,之后a球向上做竖直上抛运动,在这个过程中机械能守恒,mv2mgh,h,所以a球可能达到的最大高度为1.5h,B正确。答案:B6. 2015邯郸模拟(多选)如图所示,A、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O点,O与O点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则()A. 两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等B. 两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大C. 两球到达各自悬点的
6、正下方时,B球动能较大D. 两球到达各自悬点的正下方时,A球受到向上的拉力较大解析:整个过程中两球减少的重力势能相等,A球减少的重力势能完全转化为A球的动能,B球减少的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能,所以A球的动能大于B球的动能,所以B正确;在悬点正下方位置根据牛顿第二定律,小球所受拉力与重力的合力提供向心力,则A球受到的拉力较大,所以D正确。答案:BD7. 2015杭州名校质检(多选)如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上,放手后物体A下落,与地面即
7、将接触时速度恰为零,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是()A. 此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上B. 此时弹簧的弹性势能等于mghC. 此时物体B将向上运动D. 此过程中物体A的机械能减少量为mgh解析:物体B对地面恰好无压力说明弹簧中拉力为2mg,对A,由牛顿第二定律,2mgmgma,解得此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上,选项A正确;对A、B和弹簧组成的系统,由机械能守恒定律,此时弹簧的弹性势能等于mgh,选项B正确;此时物体B处于静止状态,选项C错误;由能量守恒定律,此过程中物体A的机械能减少量为mgh,选项D正确。答案:ABD8. 2014柳州联考 (多选)
8、如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,倾角为30的斜面体置于水平地面上。A的质量为m,B的质量为4m。开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动。将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是()A. 物块B受到的摩擦力先减小后增大B. 地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C. 小球A的机械能守恒D. 小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒解析: 当A球未释放时B物块静止,则此时B受沿斜面向上的摩擦力Ff4mgsin2mg,为静摩擦力。假设在A球运动的过程中B未动,
9、则A球下落的过程中机械能守恒,mgRmv2,v,对A球进行受力分析可得,在最低点时FTmgm,FT3mg,A球运动至最低点时绳子拉力最大,此时FT3mgFf4mgsin4 mg,说明A球在运动的过程中不能拉动B物块,故小球A的机械能守恒,C正确,D错误;斜面体对B物块的静摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下,故先减小后增大,A正确;小球下降时有沿着绳子方向的加速度,根据整体法可判断出地面对斜面体的摩擦力方向一直向右,B正确。答案:ABC9. 2015济南模拟 (多选)如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的
10、距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是()A. 环到达B处时,重物上升的高度hB. 环到达B处时,环与重物的速度大小相等C. 环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能D. 环能下降的最大高度为d解析:环到达B处时,重物上升的高度为dd(1)d,A错误;环到达B处时,环沿绳方向的分速度与重物速度大小相等,B错误;因环与重物组成的系统机械能守恒,故C正确;由mgH2mg(d)0可解得:Hd,D正确。答案:CD10. 2015武汉摸底(多选)如图所示,放置在竖直平面内的光滑杆AB,是按照从高度为h处以初速度v
11、0平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点。现将一小球套于其上,由静止开始从轨道A端滑下。已知重力加速度为g,当小球到达轨道B端时()A. 小球的速率为B. 小球的速率为C. 小球在水平方向的速度大小为v0D. 小球在水平方向的速度大小为解析:由机械能守恒定律,mghmv2,解得小球到达轨道B端时速率为v,选项A错误B正确。设轨道在B点切线方向与水平方向的夹角为,则有cos,cos。小球在水平方向的速度大小为v1cos,选项D正确C错误。答案:BD二、非选择题(本题共2小题,共40分)11. (18分) 如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系物体A
12、、B,且mA2mB,从图示位置由静止开始释放A物体,当物体B到达半圆顶点时,求绳的张力对物体B所做的功。解析:物体B到达半圆顶点时,系统重力势能的减少量为EpmAgmBgR,系统动能的增加量为Ek(mAmB)v2,由EpEk得v2(1)gR。对B由动能定理得:WmBgRmBv2绳的张力对物体B做的功WmBv2mBgRmBgR。答案:mBgR12. (22分)2015泰安模拟 如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道。若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求CD段的长度。解析:设小球通过C点时的速度为vC,通过甲轨道最高点的速度为v1,根据小球对轨道压力为零,有mgm取轨道最低点所在水平面为参考平面,由机械能守恒定律有mvmg2Rmv联立式,可得vC设小球通过D点的速度为vD,通过乙轨道最高点的速度为v2,则有:mgm取轨道最低点所在水平面为参考平面,由机械能守恒定律有:mvmg2rmv联立式,可得vD设CD段长度为l,对小球通过CD段的过程,由动能定理有:mglmvmv联立解得:l。答案: