人教版高中物理必修部分第5讲一CWord文件下载.docx
- 文档编号:21256185
- 上传时间:2023-01-28
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:134.96KB
人教版高中物理必修部分第5讲一CWord文件下载.docx
《人教版高中物理必修部分第5讲一CWord文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高中物理必修部分第5讲一CWord文件下载.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
mv2,由机械能守恒得,
mv2=mgh+
mv′2,由题意知mgh=2×
mv′2,解得h=
,选C.
C
3.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.图5-3-12中,能正确反映各物理量之间的关系的是( )
A. B. C. D.
图5-3-12
设物体的质量为m,初态势能为E0,则有Ep=E0-
mg2t2=E0-
mv2=E0-Ek=E0-mgh.综上可知只有B对.
B
4.
图5-3-13
如图5-3-13所示,重10N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ab=0.8m,bc=0.4m,那么在整个过程中( )
A.滑块动能的最大值是6J
B.弹簧弹性势能的最大值是6J
C.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6J
D.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒
滑块在滑动过程中,只有重力和弹簧弹力做功,所以滑块和弹簧组成的系统机械能守恒,D正确;
以c点所在水平面为参考平面,则滑块在a点的机械能为6J,在c点时的速度为0,重力势能也为0,所以弹性势能的最大值为6J,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6J.所以选BCD.
BCD
图5-3-14
5.(2010·
高考安徽卷)伽利略曾设计如图5-3-14所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点.如果在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;
反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点.这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小( )
A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关
C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关
本题主要考查机械能守恒定律,意在考查考生对机械能守恒定律的守恒条件的理解和应用能力.由机械能守恒定律可得答案为C.
图5-3-15
6.如图5-3-15所示,质量为m和3m的小球A和B可视为质点,系在长为L的细线两端,桌面水平光滑,高h(h<L),A球由静止从桌面滑下,落在沙地上静止不动,则B球离开桌面的速度为( )
B.
C.
D.
小球A未落地前A、B构成的系统机械能守恒,mgh=
mv2+
(3m)v2,解得v=
.A球落地后,B球由于惯性以速度v向右运动,故B球离开桌边的速度即为v=
.
A
7.如图5-3-16所示,在倾角θ=30°
的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )
图5-3-16
A.下滑的整个过程中A球机械能守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s
D.下滑的整个过程中B球机械能的增加量为
J
当小球A在斜面上、小球B在平面上时杆分别对A、B做功,因此下滑的整个过程中A球机械能不守恒,而两球组成的系统机械能守恒,A错误,B正确;
从开始下滑到两球在光滑水平面上运动,利用机械能守恒定律可得:
mAg(Lsin30°
+h)+mBgh=
(mA+mB)v2,解得v=
m/s,C错误;
下滑的整个过程中B球机械能的增加量为ΔE=
mBv2-mBgh=
J,D正确.
BD
8.(2011·
新课标全国卷)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.假设空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
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,弹力做负功,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
本题考查的是功和能的关系,意在考查学生对功能关系的理解.重力做功决定重力势能的变化,随着高度的降低,重力一直做正功,重力势能一直减小,故A选项正确;
弹性势能的变化取决于弹力做功,当蹦极绳张紧后,随着运动员的下落弹力一直做负功,弹性势能一直增大,故B选项正确;
在蹦极过程中,由于只有重力和弹性绳的弹力做功,故由运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒,故选项C正确;
重力势能的大小与势能零点的选取有关,而势能的改变与势能零点选取无关,故选项D错误.
ABC
9.一小球以初速度v0竖直上抛,它能到达的最大高度为H,图5-3-17的几种情况中,小球不可能达到高度H的是(忽略空气阻力)( )
图5-3-17
A.以初速度v0沿光滑斜面向上运动[图(a)]
B.以初速度v0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动[图(b)]
C.以初速度v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动[图(c),H>R>H/2]
D.以初速度v0沿半径为R的光滑圆轨道,从最低点向上运动[图(d),R>H]
四种情况中只有C中到达最大高度时速度不为零,不能达到高度H.
二、非选择题
图5-3-18
10.半径为R的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R处,先后释放A、B两小球,A球的质量为2m,B球的质量为m,当A球运动到圆环最高点时,B球恰好运动到圆环最低点,如图5-3-18所示.求:
(1)此时A、B两球的速度大小vA、vB;
(2)这时A、B两球对圆环作用力的合力大小和方向.
对A分析:
从斜轨最高点到半圆环形轨道最高点,机械能守恒,2mg(3R)=2mg·
2R+
(2m)v
,解得vA=
对B分析:
从斜轨最高点到半圆环形轨道最低点,机械能守恒,有3mgR=
mv
,解得vB=
(2)设半圆环形轨道对A、B的作用力分别为FNA、FNB,FNA方向竖直向下,FNB方向竖直向上.
根据牛顿第二定律得FNA+2mg=
,
FNB-mg=
解得FNA=2mg,FNB=7mg.
根据牛顿第三定律,
A、B对圆环的力分别为:
FNA′=2mg,FNB′=7mg,
FNA′方向竖直向上,FNB′方向竖直向下,所以合力F=5mg,方向竖直向下.
(1)
(2)5mg,方向竖直向下
图5-3-19
11.(2011·
福建卷)如图5-3-19为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g,求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
(3)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°
角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在
m和m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则mg=
①
由①式解得v1=
.②
(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由机械能守恒定律有
Ep=mg(1.5R+R)+
③
由②③式解得Ep=3mgR.④
(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响,质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动,设经过t时间落到水面上,离OO′的水平距离为x1,由平抛运动规律有
4.5R=
gt2⑤
x1=v1t+R⑥
由⑤⑥式解得x1=4R⑦
当鱼饵的质量为
m时,设其到达管口C时速度大小为v2,由机械能守恒定律有
Ep=
mg(1.5R+R)+
(
m)v
⑧
由④⑧式解得v2=2
⑨
质量为
m的鱼饵落到水面上时,设离OO′的水平距离为x2,则x2=v2t+R⑩
由⑤⑨⑩式解得x2=7R
鱼饵能够落到水面的最大面积
S=
(πx
-πx
)=
πR2(或8.25πR2).
(2)3mgR (3)
πR2
图5-3-20
12.如图5-3-20所示,质量均为m的物块A和B用轻弹簧连接起来,将它们悬于空中静止,弹簧处于原长状态,A距地面高度h=0.90m.同时释放两物块,A与地面碰撞后速度立即变为零,由于B的反弹,使A刚好能离开地面,若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出),仍将它们悬于空中静止且弹簧为原长,从A距地面高度为h′处同时释放,A也刚好能离开地面.已知弹簧的弹性势能EP与弹簧的劲度系数k和形变量x的关系是:
EP=
kx2.试求:
(1)B反弹后,弹簧的最大伸长量;
(2)h′的大小.
(1)A、B整体自由下落时,系统机械能守恒,设A刚落地时,具有共同速度vB,所以
2mgh=
×
2mv
,得vB=
从此以后,物块B压缩弹簧,直至反弹,该过程物块B和弹簧组成的系统机械能守恒,当A刚好离开地面时,弹簧的伸长量最大,设为x,则
对A有:
mg=kx,
对B和弹簧有:
mv
=mgx+
kx2.
解以上各式得:
x=0.6m.
(2)将B换成C后,根据第
(1)问的分析有以下各式成立
vC=
,mg=kx,
(2m)·
v
=
kx2+2mgx.
解得h′=0.75m.
(1)0.6m
(2)0.75m
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版 高中物理 必修 部分