2019年高考物理总复习-机械能守恒定律-练习题3 机械能守恒定律(含答案)

高三物理总复习-机械能守恒定律-练习题1机械能守恒定律

1.如图所示，一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋，并留在其中，和沙袋一起上摆。将子弹射入沙袋叫做Ⅰ过程，子弹和沙袋一起上摆叫做Ⅱ过程，则在这两个阶段中，关于子弹和沙袋组成的系统，下列说法中正确的是

A.第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能都守恒 B.第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能都不守恒

C.第Ⅰ阶段机械能守恒，第Ⅱ阶段机械能不守恒 D.第Ⅰ阶段机械能不守恒，第Ⅱ阶段机械能守恒

2.从同一高度以大小相同的速率将两个质量相同的物体抛出，一个平抛，一个竖直上抛。从抛出到落地过程中，以下说法正确的是

A.重力对竖直上抛物体做的功较多 B.重力对两物体做功的平均功率相同

C.两物体落地前任意时刻的机械能相同

D.落地前任意时刻总是竖直上抛物体的机械能大

3.如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B

O 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，下列说法正确的是 A A.A球到达最低点时速度恰好为零

B B.该系统顺时针摆动过程A球势能逐渐减小B球势能逐渐增加

C.该系统顺时针摆动过程B球达到的最高位置高于A球开始运动时的高度 D.当支架逆时针摆动时，A球不可能回到起始高度

4.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。若A点上升至B点和从B点上升

C F 至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKC，图中AB=BC，则一定有

B A．W1>W2 B．W1EKC D．EKB5.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上，质量为3m的a球置于地面上，质量为m的b球从水平位置静止释放。当a球对地面压力刚好为零时，b球摆过的角度为θ。下列结论正确的是 b m A．θ=60º B．θ=45º

C．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率先增大后减小 3m a D．b球摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的功率一直增大

6.如图所示，一根轻绳两端各系一个小球A、B，两球质量关系是mA>mB。轻绳跨在半径为r的光滑半圆柱体上，两球刚好位于半圆柱体某一水平直径的两端。将两球从静止释放，当B球到达半圆柱体最高点时，对半圆柱体的压力刚好为零。求：

⑴B球到达半圆柱体最高点时的速度大小。 ⑵mA与mB的比。 r B A

7.如图所示，光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，固定在同一个竖直面内。将一只质量为m的小球由圆弧轨道上离水平面某一高度处无初速释放。为使小球在沿圆轨道运动时始终不离开轨道，这个高度h的取值范围如何？

r h

28.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，式中kx（单位：m）3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。取重力加速度g=10m/s2。求：

⑴当小环运动到xm时的速度v；

3y/m ⑵该小环在x轴方向最远能运动到x为多大处？ O x/π

9.过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字。试求：

⑴小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小； ⑵如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少；

⑶在满足⑵的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离。 第一圆轨道

第二圆轨道

第三圆轨道

R1 R2 R3 A v0 B C D L L1 L

习题16答案

1.D 2.C 3.C 4.A 5.C

6.⑴gR ⑵3∶(π-1) 7.h≤r或h≥2.5r 8.⑴52，⑵5π/6

9.⑴F=10.0N ⑵L=12.5m

⑶Ⅰ．轨道半径较小时，小球能通过第三个圆轨道的最高点。 设小球恰能通过第三个圆轨道的最高点，对应的R3=0.4m，因此Ⅱ．轨道半径较大时，小球第一次滚上第三个圆轨道上升的最大

R3 设小球上升高度恰好为R3，可得R3=1.0m；

由于圆形轨道间不相互重叠，设第二、三个圆轨道恰好相切，如R2 R3´=27.9m； L 因此1.0m≤R3≤27.9m。

在0≤R3≤0.4m的情况下，小球最终停在D右侧，到A点的距离是36m；

在1.0m≤R3≤27.9m的情况下，小球最终停在D左侧，到A点的距离是26m。 0≤R3≤0.4m 高度不超过R3。

R3-R2 图可以求得