2019届高中物理二轮复习热点题型专练专题5.3机械能守恒定律(含解析)

专题5.3机械能守恒定律

1．(多选)关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A ．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的

B ．重力势能为负值，表示物体的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少

C ．卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小

D ．只要物体在水平面以下，其重力势能为负值

【答案】AB

2．一根长为2 m ，质量为20 kg 的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面缓慢抬高0.5 m ，另一端仍搁在地面上，则克服重力所做的功为(g 取10 m/s 2

)( )

A ．400 J

B ．200 J

C ．100 J

D ．50 J

【解析】缓慢抬高木杆的过程中，木杆的重心位置升高了Δh ＝1

2×0.5 m＝0.25 m ，则克服

重力做功W ＝mg Δh ＝20×10×0.25 J＝50 J ．选项D 正确．

【答案】D

3．下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( ) A ．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 B ．忽略空气阻力，物体竖直向上抛出的运动 C ．火箭升空

D ．拉着物体沿光滑斜面匀速上升

【解析】跳伞运动员匀速下降，除重力做功外，还有阻力做功，A 错误；物体竖直向上抛出的运动中只有重力做功，机械能守恒，B 正确；火箭升空时，推力做正功，机械能不守恒，C 错误；拉着物体沿光滑斜面匀速上升时，机械能不守恒，D 错误．

【答案】B

4．如右图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F 作用下物体处于静止状态，当撤去力F 后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )

A ．弹簧的弹性势能逐渐减少

B ．物体的机械能不变

C ．弹簧的弹性势能先增加后减少

D ．弹簧的弹性势能先减少后增加

【解析】因弹簧左端固定在墙上，右端与物体连接，故撤去F 后，弹簧先伸长到原长后，再被物体拉伸，其弹性势能先减少后增加，物体的机械能先增大后减小，故D 正确，A 、B 、C 均错误．

【答案】D

5．(多选)如右图所示，质量分别为M 、m 的两个小球置于高低不同的两个平台上，a 、b 、c 分别为不同高度的参考平面，下列说法正确的是( )

A ．若以c 为参考平面，M 的机械能大

B ．若以b 为参考平面，M 的机械能大

C ．若以a 为参考平面，无法确定M 、m 机械能的大小

D ．无论如何选择参考平面，总是M 的机械能大

【答案】BC

6．如图所示，长为l 的均匀铁链对称地挂在一轻质小滑轮上，若某一微小的扰动使铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为( )

A.2gl

B.gl

C.

2gl 2

D.

gl

2

【解析】设铁链的总质量为m ，以铁链的下端为零势能点，则铁链的机械能为E ＝2×12mg ·

1

4

l ＝14mgl ；铁链完全离开滑轮时，设速度为v ，则机械能E ′＝12

mv 2

，由机械能守恒定律得E ＝E ′，

所以v ＝

2gl

2

，选项C 对． 【答案】C

7．(多选)如图所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止下滑，到b 点

接触到一个轻弹簧．滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，那么在整个过程中( )

A．弹簧弹性势能的最大值是6 J

B．滑块动能的最大值是6 J

C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 J

D．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒

【答案】ACD

8．(多选)如右图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)( )

A．B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒

B．A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒

C．A球、B球和地球组成的系统机械能守恒

D．A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒

【解析】A球在上摆过程中，重力势能增加，动能也增加，机械能增加，B项正确；由于A 球、B球和地球组成的系统只有重力做功，故系统的机械能守恒，C项正确，D项错误；B球部分机械能转化给A球，所以B球和地球组成系统的机械能一定减少，A项错误．【答案】BC

9．如右图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h

＝0.1 m ．两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g 取10 m/s 2

.则下列说法中正确的是( )

A ．整个下滑过程中A 球机械能守恒

B ．整个下滑过程中B 球机械能守恒

C ．整个下滑过程中A 球机械能的增加量为2

3

J

A ．5 2 m/s

B ．5 m/s C.7 m/s

D ．2 m/s

【答案】A

11.如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1

4光滑圆弧轨道顶

端由静止滑下，轨道半径为R ，圆弧底端切线水平，乙从高为R 的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是( )

A ．两小球到达底端时速度相同

B ．两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同

C ．两小球到达底端时动能相同

D ．两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率 解析：C 根据机械能守恒定律可得两小球到达底端时速度大小v ＝2gR ，但方向不同，所以选项A 错误；两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同，则两小球到达底端时动能相同，所以选项C 正确，B 错误；两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率为零，乙小球重力做功的瞬时功率大于零，所以选项D 错误．

12.如图所示，一个半径为R 、质量为m 的均匀薄圆盘处在竖直平面内，可绕过其圆心O 的