(新课标)高考物理一轮复习课下限时集训(十八)

1、课下限时集训（ 18）一、单项选择题1(2016 南通质检) 不计空气阻力，下列运动的物体中机械能不守恒的是()A起重机吊起物体匀速上升B物体做平抛运动C圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动D一个轻质弹簧上端固定，下端系一个重物，重物在竖直方向上下振动( 以物体和弹簧整体为研究对象)2(2015 天津高考) 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L( 未超过弹性限度 ) ，则在圆环下滑到最大距离的过程中()A圆环的机械能守恒B弹簧弹性

2、势能变化了3mgLC圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变3(2016 清远模拟) 如图所示，在离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是()A弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能B弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能C小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中机械能守恒D小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关4如图所示，在倾角 30的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和 2kg 的可视为质点的小球 A 和

3、 B，两球之间用一根长 L 0.2 m 的轻杆相连，小球 B 距水平面的高度 h0.1 m 。两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失， g 取 10 m/s 2。则下列说法中正确的是()A整个下滑过程中A 球机械能守恒B整个下滑过程中B 球机械能守恒2C整个下滑过程中A 球机械能的增加量为3 J2D整个下滑过程中B 球机械能的增加量为3 J1 / 65. 有一竖直放置的“ T”形架，表面光滑，滑块 A、 B 分别套在水平杆与竖直杆上， A、B 用一根不可伸长的轻细绳相连，A、 B 质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直， A、 B 静止。由静止释放B 后，

4、已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接 A、 B 的绳长为 ()4v23v22v24v2A. gB.gC. 3gD. 3g6(2016 抚州模拟) 如图所示，半径分别为R 和 r ( R r ) 的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被 a、 b 两个质量均为 m的小球夹住，但不拴接。同时释放两小球，弹性势能全部转化为两球的动能，若两球获得相等动能，其中有一只小球恰好能通过最高点，两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点( 不考虑小球在水平面上的反弹) 。则 ()A. 恰好通过最高

5、点的是 b 球B弹簧释放的弹性势能为5mgRC. a 球通过最高点对轨道的压力为mgD 、两点之间的距离为2 r （5R4r ）C DR二、多项选择题7. (2016 汕头模拟 ) 如图所示，直立弹射装置的轻质弹簧顶端原来在O点， O与管口 P的距离为2x0，现将一个重力为mg的钢珠置于弹簧顶端，再把弹簧压缩至M点，压缩量为x0。释放弹簧后钢珠被弹出，钢珠运动到P点时的动能为 40，不计一切阻力，下列说法mgx中正确的是 ()A弹射过程，弹簧和钢珠组成的系统机械能守恒B弹簧恢复原长时，弹簧的弹性势能全部转化为钢珠的动能C钢珠弹射所到达的最高点距管口P 的距离为 7x0D弹簧被压缩至M点时的弹性

6、势能为7mgx08(2016 平顶山模拟) 将小球a 从地面以初速度v0 竖直上抛的同时，将另一相同质h量的小球b 从距地面高h 处以初速度v0 水平抛出，两球恰在2处相遇 ( 不计空气阻力，取地面为零势能面 ) 。则下列说法正确的是()A两球同时落地B相遇时两球速度大小相等C从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D相遇后到落地前的任意时刻，球a 的机械能小于球b 的机械能2 / 69. (2016 佛山模拟 ) 如图所示，一根长为L不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴，两O端分别连接质量为2m的小球 A 和质量为 m的物块 B，由图示位置释放后，当小球转动到水平轴正下方时轻绳的

7、中点正好在水平轴O 点，且此时物块 B 的速度刚好为零，则下列说法中正确的是 ()A物块 B 一直处于静止状态B小球 A 从图示位置运动到水平轴正下方的过程中机械能守恒C小球 A 运动到水平轴正下方时的速度大于gLD小球 A 从图示位置运动到水平轴正下方的过程中，小球A 与物块 B 组成的系统机械能守恒10如图所示，倾角 30的光滑斜面固定在地面上，长为l 、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面( 此时物块未到达地面) ，在此过程中 ()A物块的机械能逐渐增加1B软绳的重力势能减少了4

8、mglC物块重力势能的减少量等于软绳机械能的增加量D软绳重力势能减少量小于其动能的增加量三、计算题11(2016 辽师大附中模拟) 离心轨道是研究机械能守恒和向心力效果的一套较好的器材。如图甲所示，某课外研究小组将一个压力传感器安装在轨道圆周部分的最低点B处，他们把一个钢球从轨道上的不同高处由静止释放。得到多组压力传感器示数F 和对应的释放点的高度h的数据后，作出了如图乙所示的F-h图象。不计各处摩擦，取 10gm/s2。(1) 求该研究小组用的离心轨道圆周部分的半径；(2) 当 h 0.6 m ，小球到达圆周上最高点C点时，轨道对小球的压力多大？12如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R 0

9、.4 m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C 点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B 处为弹簧的自然状态。将一个质量为m0.8 kg的小球3 / 6放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A 处，然后将小球由静止释放，小球运动到 C 处后对轨道的压力为 F1 58 N 。水平轨道以 B 处为界，左侧 AB 段长为 x 0.3 m，与小球的动摩擦因数为 0.5 ，右侧 BC段光滑。 g10 m/s 2，求：(1) 弹簧在压缩时所储存的弹性势能；(2) 小球运动到轨道最高处 D点时对轨道的压力大小。1解析：选A起重机吊起物体匀速上升，

10、物体的动能不变而势能增加，故机械能不守恒， A 正确；物体做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，B 错误；圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动，没有力做功，机械能守恒，C 错误；一个轻质弹簧上端固定，下端系一个重物，重物在竖直方向上下振动，只有重力和弹力做功，机械能守恒，D 错误。2解析：选B圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项A、 D 错误；弹簧长度为2L 时，圆环下落的高度h3L，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加了Ep mgh3mgL，选项B 正确；圆环释放后，圆环向下先做加速运动，后做减速运动，当速度最大时，合力为零，下滑到最大距离时，具有向

11、上的加速度，合力不为零，选项C 错误。3解析：选A小球从抛出到弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，因此小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即1pp12mv02 mghE ，由此得到E 2mv02，选项 A 正确，B、 C 错误；斜上抛运动可分解为竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，在竖直方向上有2ghv20sin20( 为 v与水平方向的夹角2ghD) ，解得 v sin ，由此可知，选项00错误。4解析：选D在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B球沿水平面滑行而A沿斜面滑行时，杆的弹力对、B球做功，所以、球各自机械AA B12能不守恒，故A、 B 错误；根据系

12、统机械能守恒得：mAg( hLsin) mBgh 2( mA mB) v，2B 球机械能的增加量为1 B 2B2解得 v3 6 m/s ，系统下滑的整个过程中2mv mgh 3 J ，故 D正确； A 球的机械能减小，C 错误。5. 解析：选 D 由运动的合成与分解可知滑块A 和 B 沿绳伸长方向的速度大小相等，4 / 6A vcos 60 ，解得A3B有 v sin 60v 3 v，滑块 A、B 组成的系统机械能守恒，设滑块下滑的高度为，有1 2A12，解得h2v2，由几何关系可知绳长 2 4v2，hmgh2mv2mv3gL h3g故选项 D 正确。6解析：选B小球恰好能通过最高点，在最高点

13、，由重力提供向心力，设最高点的v2速度为v，则有mg mR，解得vgR，则半径越大，到达最高点的动能越大，而两球初动能相等，其中有一只小球恰好能通过最高点，所以是a 球刚好到达最高点， b 球到达最高点的速度大于gr ， a 球 通过最高点对轨道的压力为零，故A、 C 错误；对 a 球 从离开弹簧到达最高点的过程中，由机械能守恒定律得2 ka 12，解得ka 2.5，两mg R E2mvEmgR球初动能相同，且弹性势能全部转化为两球的动能，所以释放的弹性势能为5mgR，故 B 正确； a、 b 两球离开轨道后做平抛运动，CD的距离等于两球平抛运动的水平距离之和，a 球运动的时间ta4R，所以a

14、球水平位移xav4R 2，设b球到达最高点的速度ggRb，则由机械能守恒定律得kb1b4rvmg2r E 2mv2b， b 球运动的时间t g ， b 球的水平位移 xb vb4rxb 2r （5R 4r ） ，则CD xa xb 2Rg ，联立解得2 r （ 5R4r ），故 D 错误。7. 解析：选 AD 弹射过程中，对弹簧和钢珠组成的系统而言，只受重力作用，故总系统机械能守恒，故 A 正确；弹簧恢复原长时，其弹性势能一部分转化为钢珠的动能，一部分转化为钢珠的重力势能，B 错误；钢珠由M 到 P 的过程中，弹簧的弹性势能转化为钢珠的动能和重力势能，故弹簧被压缩至M点时的总弹性势能为Ep 4

15、mgx03mgx0 7mgx0，D 正确；钢珠到达管口P点时动能为 40，当到达最大高度时，动能为零，动能转化为重力势mgx能，则上升的最大高度距离管口的距离h 满足： mgh 4mgx，可得 h4x，C错误。00h28解析：选 CD 由于 a 球做竖直上抛运动，则2 v0t gt，而 b 球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则h 12h 1 0h22gt，从这两式求得2 2v t ，由此式可以分析出a 球到达 2与 b 球相遇时速度刚好为零，而重力对b 球做正功，速度更大，故A、 B 错误；从开始运动到相遇，重力对两球做的功大小相等，所以两球动能变化相等，C 正确；由于只有重力做功，两球机

16、械能守恒，相遇后的机械能与相遇前相等，而相遇前b 球机械能较大，D 正确。9. 解析：选 CD当小球转动到水平轴正下方时轻绳的中点正好在水平轴O点，所以小L12L球 A 下降的高度为2，物块B 会上升一定的高度h，由机械能守恒得2 2mv 2mg 2mgh，所以小球 A 运动到水平轴正下方时的速度vgl ， A 错误， C 正确；在整个过程中小球 A 与物块 B 组成的系统机械能守恒，B 错误， D正确。10解析：选BD 细线对物块做负功，物块的机械能减少，细线对软绳做正功，软绳的机械能增加，故软绳重力势能的减少量小于其动能增加量，A 错误， D 正确；物块重力势能的减少量一部分转化为软绳机械能，另一部分转化为物块的动能，故C 错误；从开始运5 / 6l1动到软绳刚好全部离开斜面，软绳的重心下移了4，故其重力势能减少了4mgl，B 正确。11解析： (1) 小钢球从A 点滚至 B 点的过程中，由机械能守恒定律得mv2Bmgh2小钢球在 B 点时，由牛顿第二定律得mv2BF mg R2mgh解得 FR mg由题图乙可知：当h0时，4 N；当h 0.6 m 时， 28 N ，代入上式可得RFmgF 0.2 m(2) 小钢球从 A点运动至 C点的过程中机械能守恒，则mv2Cmgh 2mgR2小钢球在 C点时，由牛顿第二定律得mv2Cmg FN 2解得 FN4 N答案： (1)0.2 m