高考物理试卷《机械能守恒及其条件》高频考点强化练习(2017年最新版)(三)

时间:2017-11-05 17:32:13

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1、选择题  在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为ma、mb,两球在某时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图象如图所示.则下列关系正确的是(  )

A.ma>mb   
B.ma<mb
C.ma=mb
D.无法判断


参考答案:B


本题解析:由图可知b球碰前静止,设a球碰后速度为v1,b球速度为v2,物体碰撞过程中动量守恒,机械能守恒所以有:mav0=ma(-v1)+mbv2?①
mav02=mav12+mbv22?②
联立①②得:v1=,v2=
由图可知,a球碰后速度反向,故ma<mb,故ACD错误,B正确.


本题难度:一般



2、选择题  如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)


[? ]


A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B.若把斜面AB变成曲面AEB,物体沿此曲面上升仍能到达B点
C.若把斜面弯成圆弧形D,物体仍沿圆弧升高h
D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h


参考答案:BD


本题解析:


本题难度:一般



3、选择题  如图,在光滑的水平面上有质量相等的物块A、B,木块A以速度v向右运动,木块B静止。当A碰到B左侧固接的轻弹簧后,则?(?)

A.当弹簧压缩最大时A的动能减少一半
B.当弹簧恢复原长时A的动能减为0
C.当弹簧恢复原长时整个系统不减少动能,A的动能也不减少
D.当弹簧压缩最大时,系统的动能全部转化为弹性势能


参考答案:B


本题解析:该题涉及动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理及能的转化。在弹簧压缩最大之前,弹簧弹力对木块A做负功,对木块B做正功,故木块A动能减少,减少的动能转化为弹簧的弹性势能及木块B的动能;弹簧被压缩到最短时,木块A和木块B达到共同速度,弹簧弹性势能最大.故此时系统动能损失最大.(损失的动能转化为弹簧弹性势能);之后弹簧不断伸长,弹力仍对木块A做负功,对木块B做正功,故木块动能仍在减少.直到恢复原长.木块A动能不再减少.故此时木块A损失的动能最大.木块B增加的动能最大.
解:当弹簧恢复到原长时,木块A损失的动能最大.弹簧压缩最大时,弹簧弹性势能最大,弹簧弹性势能由系统动能转化而来.所以此时系统动能损失最大,在弹簧被压缩到最短到弹簧恢复原长的过程中,弹簧弹力始终对木块A做负功,故弹簧恢复到原长时木块A动能损失最大,在弹簧被压缩的最短和弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对木块B始终做正功.故当弹簧恢复原长时木块B增加的动能最大.所以弹簧恢复原长时木块B增加的动量最大.
故选B。
点评:该题属中档题,稍难.要求对动量、做功与能的转化关系、动能定理等内容掌握熟练才行.


本题难度:一般



4、简答题  如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上.圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上.在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端.设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量.
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向.
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参考答案:(1)感应电流的大小和方向均不发生改变.因为金属棒滑到圆弧任意位置时,回路中磁通量的变化率相同.
(2)0-t0时间内,设回路中感应电动势大小为E0,感应电流为I,感应电流产生的焦耳热为Q,由法拉第电磁感应定律:E0=△Φ△t=L2B0t0

根据闭合电路的欧姆定律:I=E0R? 由焦耳定律
有:Q=I2Rt0=L4B20t0R
(3)设金属进入磁场B0一瞬间的速度为v,金属棒在圆弧区域下滑的过程中,机械能守恒:mgH=12mv2
在很短的时间△t内,根据法拉第电磁感应定律,金属棒进入磁场B0区域瞬间的感应电动势为E,则:
?E=△Φ?△t,v=△x△t△Φ=B0L△x+L2△B(t)?
由闭合电路欧姆定律得:I=ER
解得感应电流:I=B0L(


本题解析:


本题难度:一般



5、选择题  下列所述的实例中,机械能守恒的是(  )
A.木箱沿粗糙斜面加速向下滑行的过程
B.小钢球在空中做平抛运动的过程
C.雨滴在空中匀速下落的过程
D.人乘坐电梯加速上升的过程


参考答案:A、木箱沿粗糙斜面加速向下滑行的过程,斜面的滑动摩擦力做功,木箱的机械能不守恒.故A错误.
B、小钢球在空中做平抛运动的过程,不计空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,故B正确;
C、雨滴在空中匀速下落的过程,雨滴要受到空气阻力的作用,故雨滴的机械能在减小,故C错误;
D、人乘坐电梯加速上升的过程,电梯对人做功,人的机械能不守恒.故D错误.
故选B


本题解析:


本题难度:一般




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