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文档简介
1、(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题7分,共70分,每小题只有一个选项正确,请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2012年豪州模拟)第16届亚运会于2010年11月12日至11月27日在广州举行亚运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动,如图所示,这些物体从被抛出到落地的过程中()A物体的机械能先减小后增大B物体的机械能先增大后减小C物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大D物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小解析:若不考虑空气阻力的作用,这些物体被抛出后机械能守恒;若考虑空气阻力的作用,这些物体被抛出后机械能
2、一直减小,而动能在上升的过程减小,下降的过程增加,故D正确答案:D2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不守恒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大量解析:不计一切摩擦,小球下滑时,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,故选D.答案:D3如图所示,一均质杆长为r,从图示位置由静止开始沿光滑面ABD滑动,AB是半径为r的圆弧,BD为水平面则当杆滑到BD位置时的速度大小为()A. B.C. D2解析:虽然杆
3、在下滑过程中有转动发生,但初始状态静止,末状态匀速平动,整个过程无机械能损失,故由械能守恒定律得:mv2mg解得:v.故B正确答案:B4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正下方时,B球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时,B球受到向上的拉力较大解析:整个过程中两球
4、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O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错答案:B5如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球,给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动,在此过程中()A小球的机械能守恒B重力对小球不做功C绳的张力对小球不做功D在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少解析:小球受重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力,小球克服摩擦力做功,机械能减少,A错;重力做
5、功,B错;绳子的拉力与小球的运动方向垂直,始终不做功,故C正确;小球动能的减少等于克服摩擦力和重力所做的总功,所以D错答案:C6如图所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab0.8 m,bc0.4 m,那么在整个过程中下列说法不正确的是()A滑块动能的最大值是6 JB弹簧弹性势能的最大值是6 JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析:滑块能回到原出发点所以机械能守恒,D正确;以c点为参考点,则a点的机械能为6 J,c点时的速度
6、为0,重力势能也为0,所以弹性势能的最大值为6 J,从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量,故为6 J所以选A. 答案:A7(2011年芜湖模拟)如图甲所示,一个小环套在竖直放置的光滑圆形轨道上做圆周运动小环从最高点A滑到最低点B的过程中,其线速度大小的平方v2随下落高度h变化的图象可能是图乙所示四个图中的()A BC D解析:设小环在A点的初速度为v0,由机械能守恒定律得mghmv2mv得v2v2gh,可见v2与h是线性关系,若v00,正确;v00,正确,故正确选项是A.答案:A8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
7、面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为()Ah hC2h h解析:在b落地前,a、b组成的系统机械能守恒,且a、b两物体速度大小相等,根据机械能守恒定律可知:3mghmgh(m3m)v2则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,上升过程中机械能守恒,mv2mgh,所以h,即ah,B项正确答案:B9(2012年阜阳模拟)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法中不正确的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中,
8、弹性力做负功,弹性势能增加C蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析:到达最低点前高度始终在降低,所以重力势能始终减小,故A正确绳张紧后的下落过程,伸长量逐渐增大,弹力做负功,弹性势能增大,故B正确在蹦极过程中,只有重力与系统内弹力做功,故机械能守恒,C正确重力势能的改变与重力做功有关,重力做功只与始末位置高度差有关,与零势能面的选取无关,故D错误答案:D10(2012年蚌埠模拟)一个高尔夫球静止于平坦的地面上,在t0时球被击出,飞行中球的速率与时间的关系如图所示若不计空气阻力的影响,根据图象提供的信息不能求出()A高尔夫球
9、在何时落地B高尔夫球可上升的最大高度C人击球时对高尔夫球做的功D高尔夫球落地时离击球点的距离解析:球刚被击出时v031 m/s,根据机械能守恒,小球到达最高点时重力势能最大,动能最小,所以v19 m/s时小球处于最高点由mvmghmv2,可求最大高度为30 m;仍根据机械能守恒,小球落地时速度与击出时速度相等,所以高尔夫球5 s时落地;研究击球过程,根据动能定理,人做的功Wmv,由于m未知,所以求不出W;研究球的水平分运动,由xvxt,其中vx19 m/s,t5 s,可求得x95 m,故选C.答案:C二、非选择题(本题共2个小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计
10、算的要注明单位)11(15分)是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦求:(1)小球运动到B点时的动能(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力FNB、FNC各是多大?解析:(1)根据机械能守恒定律EkmgR.(2)根据机械能守恒定律EkEpmv2mgR小球速度大小v速度方向沿圆弧的切线向下,与竖直方向成30°.(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒定律,在B点FNBmgm,mgRmv解得:FNB3mg在C点
11、:FNCmg.答案:(1)mgR(2)v,速度方向沿圆弧的切线向下,与竖直方向成30°(3)FNB3mg,FNCmg12(15分)一个质量m0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上的B点弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R0.50 m,弹簧的原长l00.50 m,劲度系数k4.8 N/m.如图所示,若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep0.6 J取g10 m/s2.求:(1)小球到C点时的速度vC的大小;(2)小球到C点时,与圆环间的弹力大小和方向(3)若把该装置放在光滑水平面上,其他条件不变,vC的大小也不变,需对小球做多少功?解析:(1)小球从B至C的过程中机械能守恒由Ep减Ek增Ep增得:mghmvEp又hCDR(1cos 60°)解以上两式得:vC3 m/s.(2)设小球
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