2011-2012学年贵州省高三物理复习测试：21机械能守恒定律及其应用（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

物体做自由落体运动,E_k代表动能,E_p代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面 .下列所示图象中,能正确反映各物理量之间的关系的是(    )

2. 难度：简单

如图,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(    )

A.h                    B.1.5h

C.2h                    D.2.5h

3. 难度：简单

一根长为l的不可伸长的轻绳,一端系一小球,另一端悬挂于O点.将小球拉起使轻绳拉直并与竖直方向在60°角,如图所示,在O点正下方有A､B､C三点,并且有当在A处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h_A;当在B处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度为h_B;当在C处钉钉子时,小球由静止下摆,被钉子挡住后继续摆动的最大高度h_C,则小球摆动的最大高度h_A､h_B､h_C之间的关系是(    )

A.h_A=h_B=h_C          B.h_A>h_B>h_C

C.h_A>h_B=h_C          D.h_A=h_B>h_C

4. 难度：简单

如图所示,固定在竖直平面内的光滑3/4圆弧轨道AB-CD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点,AC为圆弧的一条水平直径,AE为水平面.现使小球自A点正上方O点处静止释放,小球从A点进入圆轨道后能通过轨道最高点D.则(    )

A.小球通过D点时速度可能为零

B.小球通过D点后,一定会落到水平面AE上

C.小球通过D点后,一定会再次落到圆轨道上

D.O点可能与D点等高

5. 难度：简单

如图所示,A､B质量均为m,轻质小滑轮距光滑水平杆高度为H,开始时轻质细绳与杆夹角α=45°.释放B后,A､B同时开始运动,小滑轮绕轴无摩擦转动.则在A､B开始运动以后,下列说法正确的是(    )

A.A､B速度同时达到最大值

B.轻质细绳一直对B做负功

C.A能获得的最大动能为

D.B将在竖直方向做简谐运动

6. 难度：简单

一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置.由静止释放,则(    )

A.A球的最大速度为

B.A球的速度最大时,两小球的总重力势能最小

C.A球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°

D.A､B两球的最大速度之比v_Av_B=21

7. 难度：简单

如图所示,物体沿30°的固定斜面以 (g为本地的重力加速度大小)的加速度匀减速上升,则在此过程中,物体的机械能是(    )

A.不变的          B.减小的

C.增加的          D.不能判断

8. 难度：简单

如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,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

B.软绳重力势能共减少了

C.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功

D.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和

二、填空题

9. 难度：简单

如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止开始沿直线O N斜向下运动,直线O N与y轴负方向成θ角(θ<π/4).则F大小至少为________;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是_____________.

三、计算题

10. 难度：简单

如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两质量均为m的小球A和B,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h.两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,求:

(1)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;

(2)整个运动过程中杆对A球所做的功.

11. 难度：简单

如图所示,将A､B两个砝码用细线相连,挂在定滑轮上,已知m_A=0.2 kg,m_B=0.05 kg.托起砝码A使其比砝码B的位置高0.2 m,然后由静止释放,不计滑轮的质量和摩擦,当两砝码运动到同一高度时,它们的速度大小为多少?

12. 难度：简单

如图所示为荡秋千的示意图,最初人直立站在踏板上,两绳与竖直方向的夹角均为θ,人的重心到悬点O的距离为l₁;从A点向最低点B运动的过程中,人由直立状态变为自然下蹲,在B点人的重心到悬点O的距离为l₂;在最低点处,人突然由下蹲状态变成直立状态(人的重心到悬点O的距离恢复为l₁),且保持该状态到最高点C.设人的质量为m,不计踏板和绳的质量,不计一切摩擦和空气阻力.求:

(1)人第一次到达最低点B还处于下蹲状态时,从身上掉下一件物品,问物品落地点到最低点的距离为多少?假设人在最低点时离地面高度为h.

(2)人第一次到达最高点C时,绳与竖直方向的夹角α为多大?(可用反三角函数表示;解答本问时不考虑超重和失重)