《创新教程》物理人教版高考一轮复习习题：第五章《机械能》 第4课时 Word版含答案.doc

1、第五章 第 4 课时一、单项选择题(本题共 5 小题，每小题 7 分，共 35 分)1(68520151)20162017 赛季自由式滑雪空中技巧世界杯比赛的第一站比赛于 2016 年 12月 17 日在我国北大壶举行假如在自由式滑雪比赛中，运动员沿着山坡上的雪道从高处滑下，如图所示下列描述正确的是 ( )A雪地对雪橇的摩擦力做正功B运动员的重力势能增大C运动员的机械能增大D运动员的动能增大解析：D 本题以自由式滑雪比赛为载体考查受力分析、摩擦力做功、机械能守恒条件、动能定理和重力势能等知识点运动员从高处滑下，摩擦力与运动方向相反，做负功，选项 A错误；重力做正功，重力势能减小，选项 B 错误

2、；摩擦力做负功，故其机械能减小，选项 C 错误；选项 D 正确2(2017辽宁沈阳二中期中) 质量为 m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为 ，在物体下落 h 的过程中，下列说法中错误的是( )4g5A物体的动能增加了4mgh5B物体的机械能减少了4mgh5C物体克服阻力所做的功为mgh5D物体的重力势能减少了 mgh解析：B 根据动能定理可知，动能增加量为 EkF 合 hmah ，选项 A 说法正确；4mgh5物体所受的阻力 fmgma ，则物体的机械能减少量等于克服阻力做的功，即 ，选项mg5 mgh5B 说法错误，选项 C 说法正确；物体的重力势能减少量等于重力做的功，

3、即 mgh，故选项 D 说法正确3(2017陕西西安铁一中模拟) 如图所示，光滑水平面 OB 与足够长粗糙斜面 BC 交于 B点轻弹簧左端固定于竖直墙面，现用质量为 m1 的滑块压缩弹簧至 D 点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经 B 点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上不计滑块在 B 点的机械能损失，换用材料相同，质量为 m2 的滑块( m2m1)压缩弹簧至同一点 D 后，重复上述过程，下列说法正确的是 ( )A两滑块到达 B 点时速度相同B两滑块沿斜面上升的最大高度相同C两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同D两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同解析：D 两滑块到达 B

4、点的动能相同，但速度不同，故 A 错误；两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于初速度不同，故上升的最大高度不同，故 B 错误；两滑块上升到最高点过程克服重力做功为 mgh，由能量守恒定律得 Epmgh mg cos ，所以 mgh ，故hsin Ep1 cot 两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故 C 错误；由能量守恒定律得 E 损W fmg cos mghcot Ep，故 D 正确hsin cot 1 cot 4(2017辽宁抚顺一中一模) 如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径 ab 水平，质点 P 从a 点正上方高 H 处自由下落，经过轨道后从 b 点冲出竖直上抛，上升的最大高度为

5、H，空气阻力不计，当质点下落再经过轨道 a 点冲出时，能23上升的最大高度 h 为( )Ah H Bh23 H3ChvB 下 ，故 D12 2B上对8(2017湖南长沙雅礼中学月考) 如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能 Ek 与位移 x 的关系图象如图乙所示，其中在 0h 过程中的图线为平滑曲线，h2h 过程中的图线为平行于横轴的直线，2h3h 过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是 ( )A物体上升到 h 高处时，拉力的功率为零B在 0h 过程中拉力大小为 2mgC在 h2h 过程中物体机械能增加D在 2h3h

6、 过程中物体的机械能不变解析：CD 由动能定理得 Ek( Fmg) x，图象的斜率表示合外力，在 0h 过程中，斜率逐渐减小到零，则拉力逐渐减小到等于 mg，合力减小为零，则在上升到高度 h 时，由图象可知，Fmg，速度为 v，则功率为 Pmg v，拉力的功率不为零，故 A、B 错误在 h2h 过程中，物体匀速上升，拉力做正功，物体的机械能增加，故 C 正确在 2h3h 过程中，图线斜率恒定，为mg，则物体受到的合力为 mg，物体只受重力，机械能守恒，故 D 正确三、非选择题(本题共 2 小题，共 44 分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)9(68520153)(22

7、 分)(2017 江苏泰州中学期中 )如图所示，传送带 AB 总长为 l10 m，与一个半径为 R0.4 m 的光滑四分之一圆轨道 BC 相切于 B 点，传送带速度恒为 v6 m/s，方向向右，现有一个滑块以一定初速度从 A 点水平滑上传送带，滑块质量为 m10 kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为 0.1，已知滑块运动到 B 端时，刚好与传送带同速，求：(1)滑块的初速度；(2)滑块能上升的最大高度；(3)求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能解析：(1)以滑块为研究对象，滑块在传送带上运动过程中，当滑块初速度大于传送带速度时，有mgl mv2 mv ，12 12 20解得

8、v02 m/s；14当滑块初速度小于传送带速度时，有 mgl mv2 mv ，12 12 20解得 v04 m/s.(2)由动能定理可得mgh0 mv2，12解得 h1.8 m.(3)以滑块为研究对象，由牛顿第二定律得 mgma ，滑块的加速度 a1 m/s2，滑块减速到零的位移 s 18 m10 m，则滑块第二次在传送带上滑行时，速度没有减小到零就离开传送v22a带，由匀变速运动的位移公式可得 lvt at2，解得 t2 s(t10 s 舍去)，在此时间内传送带的12位移 xvt6 2 m12 m，滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能Qmg( lx) 0.11010(101

9、2) J220 J.答案：(1)2 m/s 或 4 m/s (2)1.8 m (3)220 J1410(68520154)(22 分)(2016课标全国卷) 如图，一轻弹簧原长为 2R，其一端固定在倾角为 37的固定直轨道 AC 的底端 A 处，另一端位于直轨道上 B 处，弹簧处于自然状态直轨道与一半径为 R 的光滑圆弧轨道相切于 C 点，AC 7R，A、 B、C 、D56均在同一竖直平面内质量为 m 的小物块 P 自 C 点由静止开始下滑，最低到达 E 点(未画出) 随后 P 沿轨道被弹回，最高到达 F 点，AF 4R.已知 P 与直轨道间的动摩擦因数 ，重力加速度大小为14g.Error!

10、 Error!(1)求 P 第一次运动到 B 点时速度的大小(2)求 P 运动到 E 点时弹簧的弹性势能(3)改变物块 P 的质量，将 P 推至 E 点，从静止开始释放已知 P 自圆弧轨道的最高点 D 处水平飞出后，恰好通过 G 点 G 点在 C 点左下方，与 C 点水平相距 R、竖直相距 R，求 P 运动72到 D 点时速度的大小和改变后 P 的质量解析：(1)根据题意知，B、C 之间的距离为l7R2R 设 P 到达 B 点时的速度为 vB，由动能定理得mglsin mglcos mv 12 2B式中 37.联立式并由题给条件得vB 2 gR(2)设 BEx.P 到达 E 点时速度为零，设此

11、时弹簧的弹性势能为 Ep.P 由 B 点运动到 E 点的过程中，由动能定理有mgxsin mgxcos E p0 mv 12 2BE、F 之间的距离为l14R2R xP 到达 E 点后反弹，从 E 点运动到 F 点的过程中，由动能定理有 Epmgl 1sin mgl 1cos 0 联立式并由题给条件得xREp mgR125(3)设改变后 P 的质量为 m1.D 点与 G 点的水平距离 x1 和竖直距离 y1 分别为x1 R Rsin 72 56y1R R Rcos 56 56式中，已应用了过 C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为 的事实。设 P 在 D 点的速度为 vD，由 D 点运动到 G 点的时间为 t.由平抛运动公式有 y1 gt212x1v Dt联立式得vD 355gR设 P 在 C 点速度的大小为 vC.在 P 由 C 点运动到 D 点的过程中机械能守恒，有m1v m1v m 1g 12 2C 12 2D (56R 56Rcos )P 由 E 点运动到 C 点的过程中，由动能定理有Epm 1g(x5R)sin m 1g(x5R)cos m1v 12 2C联立式得m1 m.13答案：(1)v B2 (2)E p mgRgR125(3)vD m 1 m35gR5 13