2015高三物理第一轮复习第五章机械能及其守恒定律练习题(附答案)

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2015高三物理第一轮复习第五章机械能及其守恒定律练习题(附答

案)

一 高考题组 1.(多选)(2011?高考新课标全国卷)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用,此后,该质点的动能可能( ) A.一直增大 B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 2.(2010?高考山东卷) 如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45 m,水平轨道AB长s1=3 m,OA与AB均光滑,一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6 N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了s2=3.28 m时速度v=2.4 m/s,此时滑块恰好落入小车中,已知小车质量M=0.2 kg,与CD间的动摩擦因数μ=0.4.(取g=10 m/s2)求: (1)恒力F的作用时间t. (2)AB与CD的高度差h.

二 模拟题组 3.(单选)(2014?河北石家庄质检)如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象,Oa为过原点的倾斜直线,ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc段是与ab段相切的水平直线,则下列说法正确的是( ) A.0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B.t1~t2时间内汽车牵引力做功为12mv22-12mv21 C.t1~t2时间内的平均速度为12(v1+v2) D.在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值,t2~t3时间内牵引力最小 4.(2014?长春模拟)歼15战机在辽宁舰上试飞成功标志着我国舰载机发展迈出了新的一步.歼15战机的质量为m,以水平速度v0飞离辽宁舰逐渐上升,假设在此过程中水平分速度不变,在重力和竖直向上的恒定升力作用下前进L时,上升高度为h.求: (1)升力的大小; (2)上升高度为h时战机的动能; (3)上升高度为h时升力的功率.

三 选做题 5.(改编题) 如图为竖直平面内的坐标系xOy,在第二象限有一光滑足够长水平平台,在第一象限固定一曲面呈抛物线形状的物体,曲面满足方程y=x23.6.在平台上的P点(图上未标出),坐标

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为(-2 m,3.6 m),现有一质量为m=1 kg的物块(不计大小),用水平向右的力F=9 N拉物块,当物块离开平台时立即撤去拉力,最终物块撞到曲面上(g取10 m/s2).求:

(1)物块撞到曲面前瞬间的动能大小; (2)要使物块撞到曲面前瞬间的动能最小,物块初始位置的坐标.

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1.[解析]选ABD.当恒力方向与质点原来速度方向相同时,质点的动能一直增大,故A正确.当恒力方向与质点原来速度方向相反时,速度先逐渐减小至零再逐渐增大,质点的动能也先逐渐减小至零再逐渐增大,故B正确.当恒力方向与原来质点的速度方向夹角大于90°时,将原来速度v0分解为平行恒力方向的vy,垂直恒力方向的vx,如图甲,vy先逐渐减小到零再逐渐增大,vx始终不变,v=v2x+v2y,质点速度v先逐渐减小至vx再逐渐增大,质点的动能先减小至某一非零的最小值,再逐渐增大,故D正确.当恒力方向与v0方向夹角小于90°时,如图乙,vy一直增大,vx始终不变,质点速度v逐渐增大,动能一直增大,没有其他情况,故C错误. 2.[解析](1)设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得 Fs-μMgs2=12Mv2① 设小车在轨道CD上做加速运动时的加速度为a,由牛顿运动定律得 F-μMg=Ma② s=12at2③ 联立①②③式,代入数据得 t=1 s.④ (2)设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v′,撤去力F后小车做减速运动时的加速度为a′,减速时间为t′,由牛顿运动定律得 v′=at⑤ -μMg=Ma′⑥ v=v′+a′t′⑦ 设滑块的质量为m,运动到A点的速度为vA,由动能定理得 mgR=12mv2A⑧ 设滑块由A点运动到B点的时间为t1,由运动学公式得 s1=vAt1⑨ 设滑块做平抛运动的时间为t′1,则 t′1=t+t′-t1⑩ 由平抛规律得h=12gt′21? 联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩?式,代入数据得 h=0.8 m. [答案]见解析 3.[解析]选D.汽车在0~t1时间内,牵引力恒定,速度均匀增加,由P=Fv知其功率也增加,A错误;t1~t2时间内,根据动能定理知WF-Wf=12mv22-12mv21,B错误;由于t1~t2时间内不是匀变速直线运动,故v≠12(v1+v2),C错误;全过程中,t1时刻牵引力最大,功率达到额定功率,也最大,之后,

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功率不变,牵引力减小,直至F=f,此后汽车匀速运动,D正确. 4.[解析](1)水平方向:L=v0t 竖直方向:F-mg=ma h=at2/2 解得:F=mg+2mv20hL2. (2)由动能定理:(F-mg)h=Ek-mv20/2 解得:Ek=

战机升高h时,竖直分速度为vy,则h

=vyt/2 P=Fvy 解得:P=2mghv0L+4mv30h2L3. [答案]见解析 5.[解析](1)物块在平台上运动过程:FxP=mv20/2 解得:v0=6 m/s 物块离开平台后做平抛运动:x1=v0t y1=gt2/2 yP-y1=x213.6 解得:y1=1.2 m 由动能定理:mgy1=Ek1-12mv20 解得:Ek1=30 J. (2)设物块初始位置坐标为(-x0,y0), 由动能定理:Fx0=mv21/2 物块离开平台后:x2=v1t1 y2=gt21/2 y0-y2=x223.6 Fx0+mgy2=Ek 解得:Ek=12[(v21+18)+1 296v21+18]-9 由数学知识可知:当v21+18=36即v1=32 m/s时,Ek有最小值. 解得:x0=1 m 因此物块初始位置坐标为(-1 m,3.6 m). [答案]见解析

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