高考物理试题《机械能综合应用》高频试题特训(2017年最新版)(一)

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    1、选择题  在一次探究活动中,某同学设计了如图所示的实验装置,将半径R="1" m的光滑半圆弧轨道固定在质量M="0.5" kg、长L="4" m的小车的上表面中点位置,半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切,现让位于轨道最低点的质量m="0.1" kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动,某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态(小车不反弹),之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处,该同学通过这次实验得到了如下结论,其中正确的是(g取10 m/s2) (  )
    
    A.小球到达最高点的速度为m/s
    B.小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J
    C.小车瞬时静止前、后,小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 N
    D.小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/s
    
    2、其他  
    
    3、计算题  (9分)如图,质量m=1.0kg的物体(可视为质点)以v0=10m/s的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=1.0m的竖直光滑半圆环,物体与水平面间的动摩擦因数.求:
    
    (1)物体能从M点飞出,落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大?
    (2)如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道,求出发点到N点的距离x的取值范围.
    4、计算题  (7分)为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个质量为2kg的小物块以初速度v0=4.0m/s,从某一高处水平抛出,恰从A点无碰撞地沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道AB的动摩擦因数μ=0.5(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8):
    
    (1)求小物块的抛出点和A点的高度差;
    (2)求小物块沿着轨道AB运动的过程中克服摩擦力所做的功;
    (3)为了让小物块能沿着轨道运动,并从E点飞出,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
    5、选择题  如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30,质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体M,此时M距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态.已知M = 2m,空气阻力不计.松开手后,关于二者的运动下列说法中正确的是
    
    A.M和m组成的系统机械能守恒
    B.当M的速度最大时,m与地面间的作用力为零
    C.若M恰好能到达挡板处,则此时m的速度为零
    D.若M恰好能到达挡板处,则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和
    

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