必修2第5章第3节知能演练强化闯关VIP免费

1.(2011·高考新课标全国卷)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.假定空气阻力可忽略,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解析:选ABC.到达最低点前高度始终在降低,所以重力势能始终减小,故A正确.绳张紧后的下落过程,伸长量逐渐增大,弹力做负功,弹性势能增大,故B正确.在蹦极过程中,只有重力与系统内弹力做功,故机械能守恒,C正确.重力势能的改变与重力做功有关,重力做功只与始末位置高度差有关,与零势能面的选取无关,故D错误.2.如图5－3－9所示,用手通过弹簧拉着物体沿光滑斜面上滑,下列说法正确的是()图5－3－9A.物体只受重力和弹簧的弹力作用,物体和弹簧组成的系统机械能守恒B.手的拉力做的功,等于物体机械能的增加量C.弹簧弹力对物体做的功,等于物体机械能的增加量D.手的拉力和物体重力做的总功等于物体动能的增加量解析:选C.对于物体和弹簧组成的系统,当只有重力做功时机械能才守恒,手的拉力对系统做正功,系统的机械能增大,由功能关系可知,A错,B错;对物体,弹簧弹力是外力,物体所受外力中,除重力外只有弹簧弹力做功,因此弹簧弹力做的功等于物体机械能的增加量,C对;手的拉力作用于弹簧,因此引起弹簧的形变而改变弹性势能,D错.3.(原创题)图5－3－10如图5－3－10所示,固定的光滑斜面左右两侧倾角分别为37°、53°,右侧斜面长为L＝3m.一根不可伸长的轻绳跨过顶端固定的光滑定滑轮,轻绳两端分别连接质量均为m的物块A和物块B,物块B静止在地面,物块A静止在斜面上离斜面底端处.将物块A用手托住,此时轻绳刚好拉紧.A从静止开始释放后下滑,设A触地后不再运动,则B在竖直方向能上升的最大高度为()A.1.5mB.1.05mC.1.75mD.1.8m解析:选B.如图所示,释放A后到A触地,对于A和B的系统,由机械能守恒,得mAgsin53°－mBgsin37°＝(mA＋mB)v2v＝＝接下来A触地,B继续上升一段高度,由机械能守恒定律得mv2＝mgh2,h2＝0.15m,故B上升总高度h＝h1＋h2＝×sin37°＋0.15m＝1.05m,故B正确.4.(2012·陕西渭南象山中学月考)轻质弹簧长为L竖直固定在地面上,质量为m的小球从离地面高度为H处由静止开始下落,正好落在弹簧上,使弹簧的最大压缩量为x.设小球在运动过程中受到的阻力大小为f,则弹簧被压缩到最短时具有的弹性势能为()A.(mg－f)(H－L＋x)B.mg(H－L＋x)－F(H－L)C.mgH－f(H－L)D.mg(L－x)＋f(H－L＋x)解析:选A.由能量守恒定律知,小球从开始下落到弹簧被压缩到最短的过程中,重力所做的功等于阻力做功和弹簧最大弹性势能之和,因此有mg(H－L＋x)＝W弹＋Wf,而Wf＝f(H－L＋x),联立得W弹＝(mg－f)(H－L＋x),故本题选A.5.(2012·福州模拟)图5－3－11如图5－3－11所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求:(1)物体在A点时弹簧的弹性势能.(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.解析:(1)设物体在B点的速度为vB,弹力为NB,则有NB－mg＝m又NB＝8mg由能量转化与守恒可知:弹性势能Ep＝mv＝mgR.(2)设物体在C点的速度为vC,由题意可知:mg＝m物体由B点运动到C点的过程中,由能量守恒得:Q＝mv－解得:Q＝mgR.答案:(1)mgR(2)mgR一、选择题1.用图5－3－12所示装置可以研究动能和重力势能转化中所遵循的规律.在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到D位置的过程中()图5－3－12①重力做正功,重力势能增加②重力的瞬时功率一直增大③动能转化为重力势能④摆线对摆锤的拉力不做功⑤若忽略阻力,系统的总机械能为一恒量A.①③B.②④C.②⑤D.④⑤解析:选D.摆锤向下运动,重力做正功,重力势能减小,故①错误.由于开始静止,所以开始重力功率为零,在D位置物体v的方向与重力垂直,PG＝Gvcosθ,可知PG＝0,而在从A位置摆动到D位置的过程中,重力功率不为零,所以所受重力瞬时...