高三物理专项基础训练第27练机械能守恒定律的应用2

1、第27练 机械能守恒定律的应用一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1.如图所示，有许多根交a点的光滑硬杆具有不同的倾角和方向.每根光滑硬杆上均套有一个小环，它们的质量不相等.设在t=0时，各小环都由a点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么这些小环下滑速率相同的各点连结起来是一个 （ ） a.球面 b.抛物面 c.水平面 d.不规则曲面2.起重机将货物竖直匀加速吊起，加速度为a，当把货物提升高为h时，货物的重力势能增量ep及起重机对货物所做的功w分别为 （ ） a.ep =mgh，w=mgh b.ep =m（g+a）h，w=m（g+a）h c.ep =mgh，w=m（g+a）h d.e

2、p =m（g+a）h，w=mgh3.如图所示，在竖直平面内固定着一光滑的圆弧槽，它的末端水平，上端离地高h，一个小球从上端无初速滑下，若小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为（ ） a. b. c. d.4.蹦极跳是勇敢者的体育运动.该运动员离开跳台时的速度为零，从自由下落到弹性绳刚好被拉直为第一阶段，从弹性绳刚好被拉直到运动员下降至最低点为第二阶段.下列说法中正确的是 （ ） a.第一阶段速度变化量等于第二阶段速度变化量 b.第一阶段重力势能的减少等于第二阶段克服弹力做的功 c.第一阶段重力做的功小于第二阶段克服弹力做的功 d.第二阶段动能的减少等于弹性势能的增加二、多项选择题（每小题有多

3、个选项符合题意）5.如下左图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后在与球心在同一水平高度的a、b两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时 （ ） a.小球对两轨道的压力相同 b.小球对两轨道的压力不同 c.小球的向心加速度不相等 d.小球的向心加速度相等6.如下左图所示，一根长为l、质量不计的硬杆，杆中点和右端各固定一质量均为m的小球，杆可带小球在竖直平面内绕o点无摩擦转动转动，若开始时杆处于水平，并由静止释放，当杆下落到竖直位置时，下列说法正确的是 （ ） a.b球的速率为 b.b球的机械能减少了 c.a球的机械能减少了 d.每个小球的机械能都不变7.如上右图所示，长度相

4、同的三根轻杆构成一个三角形支架，在a处固定质量为2m的小球，b处固定质量为m的小球.支架悬挂在o点，可绕过o点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时ob与水平地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法中正确的是 （ ） a.a球到达最低点时速度为零 b.a球机械能减少量等于b球机械能增加量 c.b球向左摆动所能达到的最高位置应高于a球开始运动的高度 d.当支架从左向右回摆时，a球一定能回到起始高度三、计算或论述题8.如图所示，半径为r的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为m的小球以某速度从a点冲上光滑的半圆槽，小球通过最高点b后落到水平地面上的c点，已知ac=ab=2r，求

5、小球在a点时的速度.9.如图所示，光滑圆管形轨道ab部分是平直的，bc部分是在竖直平面内的半径为r的半圆，圆管截面半径rr，今有质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.（1）若不球能从c端出来，初速度v0至少应该多大？（2）在小球从c端出来的瞬间，求小球对管壁的压力及其对应的初速度v0应该满足什么条件？10.如图所示，半径为r、质量不计的圆盘盘面与水平地面相垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴o，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球a，在o点的正下方离o点处固定一个质量也为m的小球b，放开盘让其自由转动.问：（1）当a球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？（2

6、）a球转到最低点时的线速度是多少？（3）在转动过程中半径oa向左偏离竖直方向的最大角度是多少？11.如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角=30°，另一边与地面垂直，顶端有一光滑定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块的a和b连接，a质量为4m，b的质量为m.开始时将b按在地面上不动，然后放开手，让a沿斜面下滑而b上升.物块a与斜面间无摩擦.设当a沿斜面下滑s距离后，细线突然断了，求物块b上升的最大高度h.12.如图所示，a球用线悬挂且通过弹簧与b球相连，两球质量相等.当两球都静止时，将悬线烧断，则下列说法中正确的是（ ）a.线断瞬间，a球的加速度大于b球的加速度b.线断后最

7、初一段时间里，重力势能转化为动能和弹性势能c.在下落过程中，系统总机械能守恒d.线断的最初一段时间里，动能的增加量大于重力势能的减少量13.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y=2.5cos（单位：m），式中k=1m-1.将一光滑小环套在该金属杆上，并从x=0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动，重力加速度g取10m/s2.求：（1）当小环运动到时的速度大小；（2）该小环在x轴方向运动的最远距离.第27练 机械能守恒定律的应用1.c 2.c 3.a 4.c 5.ad6.ab 解析 对a、b两球组成的系统运用机械能守恒定律.7.bcd 8.9.v0，对上壁有压力v0；对下壁有压力v0；无压力10.选盘面最低点的水平面为零势面，则初始位置机械能（1）a球转到最低点时，两小球重力势能之和（2）由e1=e2，得（3）设a向左偏离竖直方向最大偏角为a由机械能守恒有：解得：11.设当a沿斜面