最新2020版高考物理一轮复习：第五章_机械能_第3讲模拟_含解析.doc

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1、必修二　第五章　第3讲1．(多选)(2016·全国卷Ⅱ)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<。在小球从M点运动到N点的过程中(　BCD　)A．弹力对小球先做正功后做负功B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差[解析]　小球在从M点运动到N点的过程中，弹簧的压缩量先增大，后减小，到某一位

2、置时，弹簧处于原长，再继续向下运动到N点的过程中，弹簧又伸长。弹簧的弹力方向与小球速度方向的夹角先大于90°，再小于90°，最后又大于90°，因此弹力先做负功，再做正功，最后又做负功，A项错误；弹簧与杆垂直时，小球的加速度等于重力加速度，当弹簧的弹力为零时，小球的加速度也等于重力加速度，B项正确；弹簧长度最短时，弹力与小球的速度方向垂直，这时弹力对小球做功的功率为零，C项正确；由于在M、N两点处，弹簧的弹力大小相等，即弹簧的形变量相等，根据动能定理可知，小球从M点到N点的过程中，弹簧的弹力做功为零，重力做功等于动能的增量，即小球到达N

3、点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差，D项正确。2．(多选)(2016·江苏徐州期中)轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC＝L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则(　BCD　)A．下滑过程中，环受到的合力不断减小B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2C．从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsinα－mv2D．环经

4、过B时，上滑的速度大于下滑的速度[解析]　圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，则合力先减小后增大，故A错误；研究圆环从A处静止开始下滑到C的过程，运用动能定理得mgh＋Wf－W弹＝0，在C处获得一沿杆向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理得－mgh＋W弹＋Wf＝0－mv2，解得Wf＝－mv2，所以产生的热量为mv2，故B正确；在C处获得一沿杆向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理得－mgh＋W弹＋Wf＝0－mv2，h＝Lsinα，解得W弹＝m

5、gLsinα－mv2，故C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到B的过程，运用动能定理得mgh′＋Wf′－W弹′＝mv－0，研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理得－mgh′＋Wf′＋W弹′＝0－mv′，由于Wf′<0，所以mv

6、，则在圆环下滑到最大距离的过程中(　B　)A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变[解析]　圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项A、D错误；弹簧长度为2L时，圆环下落的高度h＝L，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加了ΔEp＝mgh＝mgL，选项B正确；圆环下滑到最大距离时，具有向上的加速度，合力不为零，选项C错误。4．(多选)(2015·全国课标Ⅱ)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与

7、光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则(　BD　)A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg[解析]　当a物体刚释放时，两者的速度都为0，当a物体落地时，轻杆的分速度为0，由机械能守恒定律可知，a落地时速度大小为va＝，故B正确；b物体的速度也是0，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误；杆对a作用效果为先推后拉，杆对a为拉力时，a

8、下落加速度大小会大于g，C错误，a落地前，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时杆对b作用力为0，这时，b对地面的压力大小为mg，a的加速度为g，D正确。5．(2016·山东潍坊一模)如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定