高考物理试题《机械能守恒及其条件》考点强化练习(2017年押题版)(三)

时间:2017-07-10 20:58:39

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1、实验题  如图所示,A、B质量均为m,杆水平且光滑,滑轮距杆高度为H,开始时拉A的细绳与杆夹角α=45°.释放B后,A能获得的最大动能为_________.(滑轮质量、摩擦及绳子质量均不计,B未与杆相撞)


参考答案:(-1)mgH


本题解析:当与A连接的细绳运动到竖直方向时,A的速度最大,动能最大,此时B的速度为零由机械能守恒定律,得Ek=mg(-H)=(-1)mgH.


本题难度:简单



2、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



3、选择题  如图(a)所示,小球的初速度为v0,沿光滑斜面上滑,能上滑的最大高度为h,在图(b)中,四个物体的初速度均为v0.在A图中,小球沿一光滑内轨向上运动,内轨半径大于h;在B图中,小球沿一光滑内轨向上运动,内轨半径小于h;在图C中,小球固定在轻绳的下端,轻绳的长度为h的一半,小球随轻绳绕O点向上转动.在D图中,小球以与水平方向成30°斜抛。则小球上升的高度能达到h的有(?)


参考答案:A


本题解析:对图a中的小球应用机械能守恒定律有:,在图(b)中,四个物体的初速度均为v0,要使小球上升的高度能达到h,则末速度(末动能)应该是零,B、C两种情况中,速度减小到零之前,就离开圆周轨道做抛体运动,最高点速度不为零,D中最高点合速度也不为零,高度都小于h,能够上升的高度达到h的只有A,A正确,BCD错误。


本题难度:一般



4、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



5、选择题  如图所示,一根长为l1的橡皮条和一根长为l2的绳子(l1<l2)悬于同一点,橡皮条的另一端系一A球,绳子的另一端系一B球,两球质量相等,现从悬线水平位置(绳拉直,橡皮条保持原长)将两球由静止释放,当两球摆至最低点时,橡皮条的长度与绳子长度相等,此时两球速度的大小为


[? ]


A.B球速度较大
B.A球速度较大
C.两球速度相等
D.不能确定


参考答案:A


本题解析:


本题难度:简单




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