高考物理一轮复习机械能守恒定律测试题
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械能守恒定律及其应用
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—机械能守恒定律及其应用1.如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上．现将一小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是()A．斜劈对小球的弹力不做功B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒C．斜劈的机械能守恒D．小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量2.(2021·海南卷·2)水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中．如图所示，滑梯顶端到末端的高度H＝4.0 m，末端到水面的高度h＝1.0 m．取重力加速度g＝10 m/s2，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力．则人的落水点到滑梯末端的水平距离为()A．4.0 m B．4.5 mC．5.0 m D．5.5 m3．质量为m的小球从距离水平地面高H处由静止开始自由落下，取水平地面为参考平面，重力加速度大小为g，不计空气阻力，当小球的动能等于重力势能的2倍时，经历的时间为()A.6H g B ．2H 3g C.2H 3gD.2H g4.(2023·武汉东湖区联考)如图所示，有一条长为L ＝1 m 的均匀金属链条，有一半在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g 取10 m/s 2)( )A ．2.5 m/sB.522 m/sC. 5 m/sD.352m/s 5.(多选)如图，一个质量为0.9 kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC 的A 点沿切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R ＝0.3 m ，θ＝60°，小球到达A 点时的速度v A ＝4 m/s.(取g ＝10 m/s 2)下列说法正确的是( )A ．小球做平抛运动的初速度v 0＝2 3 m/sB ．P 点和C 点等高C ．小球到达圆弧最高点C 点时对轨道的压力大小为12 ND ．P 点与A 点的竖直高度h ＝0.6 m6．如图所示，有一光滑轨道ABC ，AB 部分为半径为R 的14圆弧，BC 部分水平，质量均为m的小球a 、b 固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R ，小球可视为质点，开始时a 球处于圆弧上端A 点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．a 球下滑过程中机械能保持不变B ．b 球下滑过程中机械能保持不变C ．a 、b 球都滑到水平轨道上时速度大小均为2gRD ．从释放a 、b 球到a 、b 球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a 球做的功为12mgR7.(多选)如图所示，质量为M 的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为l 0的轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．图中AO 水平，BO 间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，O ′在O 的正下方，C 是AO ′段的中点，θ＝30°.现让小球从A 处由静止释放，重力加速度为g ，下列说法正确的有( )A ．下滑过程中小球的机械能守恒B ．小球滑到B 点时的加速度大小为32g C ．小球下滑到B 点时速度最大D ．小球下滑到C 点时的速度大小为2gl 08.(2023·广东省深圳实验学校、湖南省长沙一中高三联考)如图所示，一根长为3L 的轻杆可绕水平转轴O 转动，两端固定质量均为m 的小球A 和B, A 到O 的距离为L ，现使杆在竖直平面内转动，B 运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g .当B 由最高点第一次转至与O 点等高的过程中，下列说法正确的是( )A ．杆对B 球做正功 B ．B 球的机械能守恒C ．轻杆转至水平时，A 球速度大小为10gL5D ．轻杆转至水平时，B 球速度大小为310gL59.(2023·广东省佛山一中高三月考)如图所示，物块A 套在光滑水平杆上，连接物块A 的轻质细线与水平杆间所成夹角为θ＝53°，细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B 相连，定滑轮顶部离水平杆距离为h ＝0.2 m ，现将物块B 由静止释放，物块A 、B 均可视为质点，重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 53°＝0.8，不计空气阻力，则( )A ．物块A 与物块B 速度大小始终相等 B ．物块B 下降过程中，重力始终大于细线拉力C ．当物块A 经过左侧定滑轮正下方时，物块B 的速度最大D ．物块A 能达到的最大速度为1 m/s10．(2023·四川省泸县第一中学模拟)如图所示，把质量为0.4 kg 的小球放在竖直放置的弹簧上，并将小球缓慢向下按至图甲所示的位置，松手后弹簧将小球弹起，小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图像如图乙所示，其中0.1～0.3 m 的图像为直线，弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计，重力加速度g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A．小球与弹簧分离时对应的位移小于0.1 mB．小球的v2－x图像中最大的速度为v1＝2 m/sC．弹簧弹性势能的最大值为E p＝1.2 JD．压缩小球的过程中外力F对小球所做的功为W F＝0.6 J11.(2020·江苏卷·15)如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动．在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为2R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物．重物由静止下落，带动鼓形轮转动．重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为ω.绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)重物落地后，小球线速度的大小v；(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；(3)重物下落的高度h.12.如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，一劲度系数为k＝200 N/m的轻质弹簧一端固定在挡板C上，另一端连接一质量为m＝4 kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，B距地面足够高．用手托住物体B使绳子刚好伸直且没有拉力，然后由静止释放．取重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小；(2)物体A沿斜面向上运动多远时获得最大速度；(3)物体A的最大速度的大小．13.(多选)(2023·河北省模拟)如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆M、N，两杆无限接近但不接触，两杆间的距离可忽略不计．两个小球a、b(可视为质点)的质量相等，a球套在竖直杆M上，b球套在水平杆N上，a、b通过铰链用长度为L＝0.5 m的刚性轻杆连接，将a球从图示位置由静止释放(轻杆与N杆的夹角为θ＝53°)，不计一切摩擦，已知重力加速度的大小为g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.在此后的运动过程中，下列说法正确的是()A．a球下落过程中，其加速度大小始终不大于gB．a球由静止下落0.15 m时，a球的速度大小为1.5 m/sC．b球的最大速度为3 2 m/sD．a球的最大速度为2 2 m/s答案及解析1．B 2.A 3.B 4.A 5.CD6．D [对于单个小球来说，杆的弹力做功，小球机械能不守恒，A 、B 错误；两个小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，故有mgR ＋mg (2R )＝12·2m v 2，解得v ＝3gR ，C 错误；a 球在下滑过程中，杆对小球做功，重力对小球做功，故根据动能定理可得W ＋mgR ＝12m v 2，v ＝3gR ，联立解得W ＝12mgR ，D 正确．] 7．BD [下滑过程中小球的机械能会与弹簧的弹性势能相互转化，因此小球的机械能不守恒，故A 错误；因为在B 点，弹簧恢复原长，因此重力沿杆的分力提供加速度，根据牛顿第二定律可得mg cos 30°＝ma ，解得a ＝32g ，故B 正确；到达B 点时加速度与速度方向相同，因此小球还会加速，故C 错误；因为C 是AO ′段的中点，θ＝30°，由几何关系知当小球到C 点时，弹簧的长度与在A 点时相同，故在A 、C 两位置弹簧弹性势能相等，小球重力做的功全部转化为小球的动能，有mgl 0＝12m v C 2，解得v C ＝2gl 0，故D 正确．]8．D [由题知B 运动到最高点时，恰好对杆无作用力，有mg ＝m v 22L ，B 在最高点时速度大小为v ＝2gL ，因为A 、B 角速度相同，A 的转动半径只有B 的一半，所以A 的速度大小为v2，当B 由最高点转至与O 点等高时，取O 点所在水平面的重力势能为零，根据A 、B 机械能守恒，mg ·2L －mgL ＋12m ⎝⎛⎭⎫v 22＋12m v 2＝12m v A 2＋12m v B 2,2v A ＝v B ，解得v A ＝310gL 10，v B ＝310gL5，故C 错误，D 正确；设杆对B 做的功为W ，对B 由动能定理得mg ·2L ＋W ＝12m v B 2－12m v 2，解得W ＝－65mgL ，所以杆对B 做负功，B 机械能不守恒，故A 、B 错误．]9．D [根据关联速度得v A cos θ＝v B ，所以二者的速度大小不相等，A 错误；当物块A 经过左侧定滑轮正下方时细线与杆垂直，则根据选项A 可知，物块B 的速度为零，所以B 会经历减速过程，减速过程中重力会小于细线拉力，B 、C 错误；当物块A 经过左侧定滑轮正下方时，物块A 的速度最大，根据系统机械能守恒得mg (h sin θ－h )＝12m v 2，解得v ＝1 m/s ，D 正确．]10．C [由于不计空气阻力，则小球与弹簧分离后，小球加速度为g ，说明小球在x ＝0.1 m 时刚好回到弹簧原长位置，小球与弹簧分离，即分离时对应的位移为0.1 m ，A 错误；对直线段有v 22＝2g (0.3 m －0.1 m)，解得v 2＝2 m/s ，由题图可知最大速度v 1>v 2，B 错误；从释放到小球速度为0的过程，弹性势能全部转化为小球的机械能，以最低点为重力势能参考平面，小球的机械能为mgh 0＝0.4×10×0.3 J ＝1.2 J ，故弹簧弹性势能最大值为E p ＝1.2 J ，C 正确；向下按h ＝0.1 m 的过程，根据功能关系有W F ＋mgh ＝E p ，解得W F ＝0.8 J ，D 错误．] 11．(1)2ωR (2)(2mω2R )2＋(mg )2 (3)M ＋16m2Mg(ωR )2解析 (1)重物落地后，小球线速度大小v ＝ωr ＝2ωR (2)向心力F n ＝2mω2R 设F 与水平方向的夹角为α， 则F cos α＝F n F sin α＝mg解得F ＝(2mω2R )2＋(mg )2 (3)落地时，重物的速度v ′＝ωR 由机械能守恒得 12M v ′2＋4×12m v 2＝Mgh 解得h ＝M ＋16m 2Mg(ωR )2.12．(1)30 N (2)20 cm (3)1 m/s 解析 (1)弹簧恢复原长时， 对B ：mg －F T ＝ma 对A ：F T －mg sin 30°＝ma代入数据可求得：F T ＝30 N. (2)初态弹簧压缩量 x 1＝mg sin 30°k ＝10 cm当A 速度最大时有 F T ′＝mg ＝kx 2＋mg sin 30° 弹簧伸长量x 2＝mg －mg sin 30°k＝10 cm所以A 沿斜面向上运动x 1＋x 2＝20 cm 时获得最大速度． (3)因x 1＝x 2，故弹簧弹性势能的改变量ΔE p ＝0 由机械能守恒定律有 mg (x 1＋x 2)－mg (x 1＋x 2)sin 30° ＝12×2m v 2，解得v ＝1 m/s. 13．BC [a 球和b 球所组成的系统只有重力做功，则系统机械能守恒，以b 球为研究对象，b 球的初速度为零，当a 球运动到两杆的交点时，球在水平方向上的分速度为零，所以b 球此时的速度也为零，由此可知从a 球释放至a 球运动到两杆的交点过程中，b 球速度是先增大再减小，当b 球速度减小时，轻杆对a 、b 都表现为拉力，对a 分析，此时拉力在竖直方向上的分力与a 的重力方向相同，则此时其加速度大小大于g ，故A 错误；由机械能守恒得mg Δh ＝12m v a 2＋12m v b 2，当a 下落Δh ＝0.15 m 时，由几何关系可知轻杆与N 杆的夹角α＝30°，此时v a sin α＝v b cos α，联立解得v a ＝1.5 m/s ，故B 正确；当a 球运动到两杆的交点后再向下运动L 距离，此时b 达到两杆的交点处，a 的速度为零，b 的速度最大，设为v b m ，由机械能守恒得mg (L ＋L sin θ)＝12m v b m 2，解得v b m ＝3 2 m/s ，故C 正确； a 球运动到两杆的交点处，b的速度为零，设此时a 的速度为v a 0，由机械能守恒得mgL sin θ＝12m v a 02，解得v a 0＝2 2 m/s ，此时a球的加速度大小为g，且方向竖直向下，与速度方向相同，a球会继续向下加速运动，速度会大于2 2 m/s，故D错误．]。
机械能守恒定律综合练(解析版)-2024高三物理一轮复习题型归纳
第五章机械能及其守恒定律机械能守恒定律综合练一、单选题1如图所示，质量分别为m、2m的小球P、Q，通过完全相同的甲、乙两弹簧竖直悬挂在天花板上。
已知重力加速度大小为g，弹簧质量可忽略不计且始终在弹性限度内，不计一切阻力。
用水平挡板竖直向上缓慢托起小球Q，直至将甲弹簧压缩到弹力大小为mg，之后在某时刻突然撤去挡板，下列说法正确的是()A.与初始位置比，撤去挡板前甲弹簧的弹性势能增加B.与初始位置比，撤去挡板前乙弹簧的弹性势能增加C.在撤去挡板的瞬间，甲、乙两弹簧的弹力之比为2:1D.在撤去挡板的瞬间，甲、乙两弹簧的形变量之比一定为1:2【答案】D【解析】CD．在撤去挡板之前，小球P，Q均处于平衡状态，对小球P受力分析可知，乙弹簧处于压缩状态，且弹力大小为2mg，则在撤去挡板的瞬间，甲乙两弹簧力之比为1:2，甲、乙两弹簧的形变量之比一定为1:2，故C错误，D正确；A．根据题意，初始位置时，把小球P，Q与弹簧乙看成整体，受力分析可知，此时弹簧甲的弹力为3mg，撤去挡板前甲弹簧的弹力为mg，可知，弹力减小，弹簧的形变量减小，甲弹簧的弹性势能减小，故A错误；B．根据题意，初始位置时，对小球Q受力分析可知，此时弹簧乙的弹力为2mg，在撤去挡板的瞬间弹力也为2mg，弹力大小不变，形变量不变，弹性势能不变，故B错误。
故选D。
2如图所示，坡道滑雪中运动员从斜面自由滑到水平面直至停止，运动员与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，空气阻力不计，其运动过程中重力的瞬时功率P和动能E k随时间t、重力势能E P和机械能E随水平位移x变化的图像中，可能正确的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】A．运动员在坡道上做匀加速度运动，速度越来越大，重力的瞬时功率P越来越大，滑到水平面后，重力方向与速度方向垂直，重力的瞬时功率P为0，故A错误；B．运动员在坡道上做匀加速度运动，速度越来越大，动能越来越大，故B错误；C．运动员在斜面上下滑过程中，重力势能随位移均匀减小，故C错误；D．运动员在运动过程中由于摩擦力做功导致机械能减少，在斜面上机械能减少量为ΔE1=μmg cosθ·x=μmgxcosθ在水平面上运动，机械能减少量为ΔE2=μmgx两运动阶段E-x斜率相同，停止后，机械能不变，故D正确。
2024年高考物理一轮复习专题17机械能守恒定律及其应用限时训练含解析
专题17 机械能守恒定律及其应用(限时：45min)一、选择题（共11小题）1．(2024·天津高考)滑雪运动深受人民群众宠爱。
某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB ，从滑道的A 点滑行到最低点B 的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB 下滑过程中( )A ．所受合外力始终为零B ．所受摩擦力大小不变C ．合外力做功肯定为零D ．机械能始终保持不变【答案】C【解析】运动员从A 点滑到B 点的过程做匀速圆周运动，合外力指向圆心，不做功，故A 错误，C 正确。
如图所示，沿圆弧切线方向运动员受到的合力为零，即F f ＝mg sin α，下滑过程中α减小，sin α变小，故摩擦力F f 变小，故B 错误。
运动员下滑过程中动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故D 错误。
2.如图所示，在水平桌面上的A 点有一个质量为m 的物体，以初速度v 0被抛出，不计空气阻力，当它到达B 点时，其动能为( )A.12mv 02＋mgHB.12mv 02＋mgh 1 C ．mgH －mgh 2 D.12mv 02＋mgh 2 【答案】B【解析】由机械能守恒，mgh 1＝12mv 2－12mv 02，到达B 点的动能12mv 2＝mgh 1＋12mv 02，B 正确。
3.如图所示，具有肯定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面对上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面对上的拉力F 作用，这时物块的加速度大小为4 m/s 2，方向沿斜面对下，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是( )A ．物块的机械能肯定增加B ．物块的机械能肯定减小C ．物块的机械能可能不变D ．物块的机械能可能增加也可能减小 【答案】A【解析】机械能改变的缘由是非重力、弹力做功，题中除重力外，有拉力F 和摩擦力F f 做功，则机械能的改变取决于F 与F f 做功大小关系。
由mg sin α＋F f －F ＝ma 知：F －F f ＝mg sin 30°－ma ＞0，即F ＞F f ，故F 做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增加，A 项正确。
备战2021年高考物理-一轮复习训练习题-机械能守恒定律(含答案)
备战2021年高考物理-一轮复习训练习题-机械能守恒定律一、单选题1.下列说法中，正确的是（）A.机械能守恒时，物体一定不受阻力B.机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C.物体处于平衡状态时，机械能必守恒D.物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒2.质量约为0.5kg的足球被脚踢出后，在水平地面上沿直线向前运动约50m后停止。
假定运动员踢球时脚对球的平均作用力为300N，足球在地面运动过程中所受阻力恒为其重力的0.06倍，则运动员踢球时脚对足球做的功为下列哪一个数值（）(g＝10m/s2)A.0.5JB.15JC.250JD.15000J3.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A ，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化ΔE p说法中正确的()．A.E p1＝E p2B.E p1＞E p2C．ΔE p＞0C.ΔE p＜04.如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质量为m 的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则()A.在B下滑过程中，B的机械能守恒B.轨道对B的支持力对B不做功C.在B下滑的过程中，A和B组成的系统动量守恒D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒5.如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平．电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动．图中PB⊥AC，B是AC的中点，不考虑小球电荷量对电场的影响．则在Q形成的电场中()A.A点的电势高于B点的电势B.B点的电场强度大小是A点的2倍C.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大D.小球从A到C的过程中重力势能减少量大于动能增加量6.竖直向上抛出一个物体，物体受到大小恒定的阻力f,上升的时间为t1，上升的最大高度为h,物体从最高点经过时间t2落回抛出点，从抛出到回到抛出点的过程中，阻力做的功为w,阻力的冲量大小为I,则下列表达式正确的是（）A.w=0,I=f(t1+t2)B.w=0,I=f(t2-t1)C.w=-2fh，I=f(t1+t2)D.w=-2fh，I=f(t2-t1)7.一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧伸长量由4cm伸长到到8cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（）A.3.6J，-3.6JB. -3.6J，3.6JC.1.8J，-1.8JD. -1.8J，1.8J8.如图所示，物体在与水平方向成60°角斜向上的500N拉力作用下，沿水平面以1m/s的速度匀速运动了10m．此过程中拉力对物体做的功和做功的功率分别为（）A.50J，50 WB.25J，25WC.25 J，25 WD.2500J，250 W9.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中不正确的是（）A.在B位置小球动能最大B.在C位置小球动能最大C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加10.如图所示，三角形滑块从左向右做匀速直线运动，滑块上的物体M与滑块保持相对静止，M受到重力G、摩擦力f和支持力N的作用．以地面为参考系，此过程中力对M做功的情况，下列说法正确的是（）A.G做正功B.f做正功C.N做正功D.G，f和N均不做功二、多选题11.如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()A.物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量B.物块a机械能的减少量等于物块b机械能的增加量C.摩擦力对物块a做的功等于物块a、b动能增加之和D.任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等12.一人用力把质量为2kg的物体由静止提高4m，使物体获得的速度，则下列说法正确的是（）A.人对物体做的功为96JB.物体动能增加112JC.机械能增加16JD.物体重力势能增加80J13.如右图石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10 J，下列说法正确的是()A.由A到B，石块的重力势能减少了10 JB.由A到B，功减少了10 JC.由A到B,10 J的功转化为石块的动能D.由A到B,10 J的重力势能转化为石块的动能14.如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（）A.t时刻汽车的牵引力为B.t时刻汽车的牵引力为mgsinθ+μmgcosθC.t时刻汽车的加速度为﹣μ（gsinθ+gcosθ）D.汽车上坡的最大速度为15.如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，半径为0.4m，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图象。
物理高考一轮复习机械能守恒定律专题练习(含答案)
物理高考一轮复习机械能守恒定律专题练习（含答案）物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。
以下是机械能守恒定律专题练习，请考生及时练习。
一、选择题1.从空中竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相反，当上升到同一高度时(不计空气阻力以空中为零势面)，它们()A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能不等D.所具有的机械能相等2.物体自空中上方离地h处末尾做自在落体运动，Ek代表动能，Ep代表重力势能，E代表机械能，h表示下落的距离，以空中为零势能面，以下图象中能正确反映各物理量关系的是()3.一个小孩从粗糙的滑梯上减速滑下，关于其机械能的变化状况，以下判别正确的选项是()A.重力势能减小，动能不变，机械能减小B.重力势能减小，动能添加，机械能减小C.重力势能减小，动能添加，机械能添加D.重力势能减小，动能添加，机械能不变4.在下面罗列的各例中，假定不思索阻力作用，那么物体机械能发作变化的是()A.用细杆拴着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在润滑水平面上做匀速圆周运动B.细杆拴着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在竖直平面内做匀速圆周运动C.物体沿润滑的曲面自在下滑D.用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上，使物体沿斜面向上运动5.以下有关机械能守恒的说法中正确的选项是()A.物体的重力做功，重力势能减小，动能添加，机械能一定守恒B.物体克制重力做功，重力势能添加，动能减小，机械能一定守恒C.物体以g减速下落，重力势能减小，动能添加，机械能一定守恒D.物体以g/2减速下落，重力势能减小，动能添加，机械能能够守恒6.质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时辰，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由运动释放，小球落到弹簧上紧缩弹簧到最低点，然后又被弹起分开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此重复，不计空气阻力.经过装置在弹簧下端的压力传感器，测出这一进程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，那么()A.t1时辰小球动能最大B.t2时辰小球动能最大C.t2～t3这段时间内，小球的动能先添加后增加D.t2～t3这段时间内，小球添加的动能等于弹簧增加的弹性势能7.如下图，小球以初速度v0从润滑斜面底部向上滑，恰能抵达最大高度为h的斜面顶部.图中A是内轨半径大于h的润滑轨道、B是内轨半径小于h的润滑轨道、C是内轨直径等于h的润滑轨道、D是长为h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球.小球在底端时的初速度都为v0，那么小球在以上四种状况中能抵达高度h的有()二、非选择题8.斜面轨道AB与水平面之间的夹角=53，BD为半径R=4 m的圆弧形轨道，且B点与D点在同一水平面上，在B点，轨道AB与圆弧形轨道BD相切，整个润滑轨道处于竖直平面内，在A点，一质量为m=1 kg的小球由运动滑下，经过B、C点后从D点斜抛出去.设以竖直线MDN为分界限，其左边为阻力场区域，左边为真空区域.小球最后落到空中上的S点处时的速度大小vS=8 m/s，A点距空中的高度H=10 m，B点距空中的高度h=5 m.g取10 m/s2，cos 53=0.6，求：(1)小球经过B点时的速度大小;(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力;(3)假定小球从D点抛出后，遭到的阻力f与其瞬时速度的方向一直相反，求小球从D点至S点的进程中阻力f所做的功.9.小明站在水平空中上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩入手段，使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图4所示.握绳的手离空中高度为d，手与球之间的绳长为d，重力减速度为g.疏忽手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能接受的最大拉力多大?(3)改动绳长，使球重复上述运动，假定绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少?最大水平距离为多少?参考答案1.D [上升到同一高度时由Ep=mgh可知，m不同Ep不同，又由于整个进程中物体机械能守恒且初动能相反，那么在同一高度时两物体所具有的动能不同，D正确，A、B、C错.]2.BCD [重力势能Ep随h增大而减小，A错，B对;Ek=-Ep=mgh，C对;E不随h而变化，D对.]3.B [下滑时高度降低，那么重力势能减小，减速运动，动能添加，摩擦力做负功，机械能减小，B对，A、C、D错.]4.B [物体假定在水平面内做匀速圆周运动，动能、势能均不变，物体的机械能不变;物体在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，势能改动，故物体的机械能发作变化;物体沿润滑的曲面下滑，只要重力做功，机械能守恒;用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上时，除重力以外的力做功为零，物体的机械能守恒，应选B]5.C [物体的重力做功时，物体下落，重力势能一定减小，物体克制重力做功，说明重力做负功，物体重力势能添加，假定只要重力做功，机械能守恒，假定还有其他力如阻力做功，那么机械能不守恒，A、B均错;物体以g减速下落且重力势能减小时，说明只要重力做功，机械能守恒，C对;物体以g/2减速下落且重力势能减小时，说明除有重力做功外，还有其他力做功，机械能一定不守恒，D错.]6.C [0～t1时间内小球做自在落体运动，落到弹簧上并往下运动的进程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先减速后减速，t2时辰抵达最低点，动能为0，A、B错;t2～t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先减速后减速，动能先添加后增加，C对;t2～t3时间内由能量守恒知小球添加的动能等于弹簧增加的弹性势能减去小球添加的重力势能，D错.]7.AD [在不违犯能量守恒定律的情形中的进程并不是都可以发作的，B、C中的物体沿曲线轨道运动到与轨道间的压力为零时就会脱离轨道做斜上抛运动，动能不能全部转化为重力势能，故A、D正确.]8.(1)10 m/s (2)43 N，方向竖直向下 (3)-68 J解析 (1)设小球经过B点时的速度大小为vB，由动能定理得mg(H-h)=mv求得vB=10 m/s.(2)设小球经过C点时的速度为vC，对轨道的压力为FN，那么轨道对小球的压力N=N，依据牛顿第二定律可得N-mg=由机械能守恒得mgR(1-cos 53)+mv=mv联立，解得N=43 N方向竖直向下.(3)设小球由D抵达S的进程中阻力所做的功为W，易知vD=vB，由动能定理可得mgh+W=mv-mv代入数据，解得W=-68 J.9.(1)(2)mg (3)绳长为时有最大水平距离为2d解析 (1)设绳断后球飞行的时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：d=gt2水平方向：d=v1t解得v1=由机械能守恒定律，有mv=mv+mg(d-d)，解得v2=(2)设绳能接受的最大拉力大小为T，这也是球遭到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为R=d由圆周运意向心力公式，有T-mg=得T=mg(3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳接受的最大拉力不变，有T-mg=m，解得v3=绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为t1.有d-l=gt，x=v3t1得x=4 ，当l=时，x有极大值xmax=d.机械能守恒定律专题练习和答案的全部内容就是这些，查字典物理网希望对考生查缺补漏有协助。
2021届高考物理一轮复习：机械能及其守恒定律练习含答案
2021届高考（人教）物理：机械能及其守恒定律一轮练习含答案专题复习：机械能及其守恒定律一、选择题1、(多选)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，OA水平，B是最低点，A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方。
现于D点无初速度释放一个可视为质点的小球，在A点进入圆弧轨道，从C 点飞出后落在平台MN上的P点，不计空气阻力，下列说法正确的是( )A.改变D点的高度，小球可落在平台MN上任意一点B.小球落到P点前瞬间的机械能等于D点的机械能C.小球从A运动到B的过程中，重力的功率一直增大D.如果DA距离为h，则小球经过C点时对轨道的压力为-3mg2、(双选)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B 质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动在时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()A．t＝0至t＝m vF时间内，A、B的总动量守恒B．t＝2m vF至t＝3m vF时间内，A、B的总动量守恒C．t＝2m vF时，A的动量为2m vD．t＝4m vF时，A的动量为4m v3、从地面竖直上抛两个质量不同、初动能相同的小球，不计空气阻力，以地面为零势能面，当两小球上升到同一高度时，则()A．它们具有的重力势能相等B．质量小的小球动能一定小C．它们具有的机械能相等D．质量大的小球机械能一定大4、(双选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用。
力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则()A．3t0时刻的瞬时功率为5F20t0 mB．3t0时刻的瞬时功率为15F20t0 mC．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23F20t0 4mD．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为25F20t0 6m5、如图所示，水平地面上有一倾角为θ的三角形斜面体，其质量为M，上表面粗糙，下表面光滑．质量为m的滑块放在斜面上能保持静止．现用从零开始缓慢增大、方向水平向左的外力F作用在斜面体上，直到滑块与斜面体发生相对运动为止．在该过程中滑块受到的各力的分析，正确的是()A．斜面对滑块的支持力一直不做功B．滑块受到的摩擦力一直做负功C．斜面对滑块的支持力始终等于mgcosθD．当F大于(M＋m)gtanθ之后，支持力大于mg cosθ6、(双选)关于动能，下列说法正确的是()A．公式E k＝12m v2中的速度v一般是物体相对于地面的速度B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体运动的方向无关C．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等但方向不同D．物体以相同的速率做匀速直线运动和曲线运动，其动能不同7、在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出。
高考物理第一轮复习限时规范训练：机械能守恒定律及其应用(解析版)
一轮复习限时规范训练机械能守恒定律及其应用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～7题有多项符合题目要求．1、关于机械能守恒，下列说法中正确的是( )A．物体做匀速运动，其机械能肯定守恒B．物体所受合力不为零，其机械能肯定不守恒C．物体所受合力做功不为零，其机械能肯定不守恒D．物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动，其机械能削减答案:D解析:物体做匀速运动其动能不变，但机械能可能变，如物体匀速上升或下降，机械能会相应的增加或削减，选项A错误；物体仅受重力作用，只有重力做功，或受其他力但其他力不做功或做功的代数和为零时，物体的机械能守恒，选项B、C错误；物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动时，物体肯定受到一个与运动方向相反的力的作用，此力对物体做负功，物体的机械能削减，故选项D正确．2．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装肯定滑轮，小物块A，B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A，B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A．速率的改变量不同B．机械能的改变量不同C．重力势能的改变量相同D．重力做功的平均功率相同答案:D解析:由题意依据力的平衡有m A g＝m B g sin θ，所以m A＝m B sin θ.依据机械能守恒定律mgh＝12mv2，得v＝2gh，所以两物块落地速率相等，选项A错误；因为两物块的机械能守恒，所以两物块的机械能改变量都为零，选项B错误；依据重力做功与重力势能改变的关系，重力势能的改变为ΔE p＝－W G＝－mgh，所以E p A＝m A gh＝m B gh sin θ，E p B＝m B gh，选项C错误；因为A、B两物块都做匀变速运动，所以A重力的平均功率为P A＝m A g·v2，B重力的平均功率P B＝m B g·v2sin θ，因为m A＝m B sin θ，所以PA＝P B，选项D正确．3．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间改变关系是( )A B C D答案:C解析:物体受恒力加速上升时，恒力做正功，物体的机械能增大，又因为恒力做功为W＝F·12at2，与时间成二次函数关系，选项A、B两项错误；撤去恒力后，物体只受重力作用，所以机械能守恒，D项错误，C项正确．4．如图所示，粗细匀称、两端开口的U形管内装有同种液体，起先时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流淌，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为( )A．18gh B．16ghC．14gh D．12gh答案:A解析:设管子的横截面积为S ，液体的密度为ρ.打开阀门后，液体起先运动，不计液体产生的摩擦阻力，液体机械能守恒，液体削减的重力势能转化为动能，两边液面相平常，相当于右管12h 高的液体移到左管中，重心下降的高度为12h ，由机械能守恒定律得ρ·12hS ·g ·12h ＝12ρ·4hS ·v 2，解得，v ＝gh8.选项A 正确．5．如图所示，一质量为m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与该小球相连．现将小球从A 点由静止释放，沿竖直杆运动到B 点，已知OA 长度小于OB 长度，弹簧处于OA ，OB 两位置时弹力大小相等．在小球由A 到B 的过程中( )A ．加速度等于重力加速度g 的位置有两个B ．弹簧弹力的功率为零的位置有两个C ．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D ．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离答案:AC解析:在运动过程中A 点为压缩状态，B 点为伸长状态，则由A 到B 有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g ；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g .则有两处加速度为g ，故A 项正确；在A 点速度为零，弹簧弹力功率为0，弹簧与杆垂直时弹力的功率为0，有一位置的弹力为0，其功率为0，共3处，故B 项错误；因A 点与B 点弹簧的弹性势能相同，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功，故C 项正确；因小球对弹簧做负功时弹力大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D 项错误．6．如图所示，滑块A ，B 的质量均为m ，A 套在固定竖直杆上，A ，B 通过转轴用长度为L 的刚性轻杆连接，B 放在水平面上并紧靠竖直杆，A ，B均静止．由于微小扰动，B起先沿水平面对右运动．不计一切摩擦，滑块A，B视为质点．在A下滑的过程中，下列说法中正确的是( ) A．A，B组成的系统机械能守恒B．在A落地之前轻杆对B始终做正功C．A运动到最低点时的速度为2gLD．当A的机械能最小时，B对水平地面的压力大小为2mg答案:AC解析:A，B组成的系统中只有动能和势能相互转化，故A、B组成的系统机械能守恒，选项A正确；分析B的受力状况和运动状况：B先受到竖直杆向右的推力，使其向右做加速运动，当B的速度达到肯定值时，杆对B有向左的拉力作用，使B向右做减速运动，当A落地时，B的速度减小为零，所以杆对B先做正功，后做负功，选项B错误；由于A、B组成的系统机械能守恒，且A到达最低点时B的速度为零，依据机械能守恒定律可知选项C正确；B先做加速运动后做减速运动，当B的速度最大时其加速度为零，此时杆的弹力为零，故B对水平面的压力大小为mg，由于A、B组成的系统机械能守恒，故此时A机械能最小，选项D错误．7．如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B，C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手限制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B，C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，起先时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面．下列说法错误的是( )A．斜面倾角α＝60°B．A获得的最大速度为2g m 5kC．C刚离开地面时，B的加速度最大D ．从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A ，B 两小球组成的系统机械能守恒答案:ACD解析:释放A 后，A 沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面，此时细线中拉力等于4mg sin α，弹簧的弹力等于mg ，则有4mg sin α＝mg ＋mg ，解得斜面倾角α＝30°，选项A 错误；释放A 前，弹簧的压缩量为x ＝mg k ，A 沿斜面下滑至速度最大时弹簧的伸长量为x ′＝mg k，由机械能守恒定律得4mg ·2x sin α－mg ·2x ＝12·4mv 2＋12mv 2，解得A 获得的最大速度为v ＝2g m 5k，选项B 正确；C 刚离开地面时，B 的加速度为零，选项C 错误；从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A ，B 两小球、地球、弹簧组成的系统机械能守恒，选项D 错误．二、非选择题8．如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B ，A 套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h ＝0.2 m ，起先时让连着A 的细线与水平杆的夹角θ1＝37°，由静止释放B ，当细线与水平杆的夹角θ2＝53°时，A 的速度为多大？在以后的运动过程中，A 所获得的最大速度为多大？(设B 不会遇到水平杆，sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，取g ＝10 m/s 2) 解：设绳与水平杆夹角θ2＝53°时，A 的速度为v A ，B 的速度为v B ，此过程中B 下降的高度为h 1，则有mgh 1＝12mv 2A ＋12mv 2B ，其中h 1＝h sin θ1－hsin θ2，v A cos θ2＝v B ，代入数据，解以上关系式得v A ≈1.1 m/s.A 沿着杆滑到左侧滑轮正下方的过程，绳子拉力对A 做正功，A 做加速运动，此后绳子拉力对A 做负功，A 做减速运动．故当θ1＝90°时，A 的速度最大，设为v A m ，此时B 下降到最低点，B 的速度为零，此过程中B 下降的高度为h 2，则有mgh 2＝12mv 2A m ，其中h 2＝h sin θ1－h ，代入数据解得v A m ＝1.63 m/s. 9．如图所示，水平地面与一半径为l 的竖直光滑圆弧轨道相接于B 点，轨道上的C 点位置处于圆心O 的正下方．在距地面高度为l 的水平平台边缘上的A 点，质量为m 的小球以v 0＝2gl 的速度水平飞出，小球在空中运动至B 点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g ，试求：(1)B 点与抛出点A 正下方的水平距离x ；(2)圆弧BC 段所对的圆心角θ；(3)小球滑到C 点时，对圆轨道的压力．解：(1)设小球做平抛运动到达B 点的时间为t ，由平抛运动规律得l ＝12gt 2，x ＝v 0t 联立解得x ＝2l .(2)由小球到达B 点时竖直分速度v 2y ＝2gl ，tan θ＝v y v 0，解得θ＝45°. (3)小球从A 运动到C 点的过程中机械能守恒，设到达C 点时速度大小为v C ，由机械能守恒定律有mgl ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1＋1－22＝12mv 2C －12mv 20 设轨道对小球的支持力为F ，有F －mg ＝m v 2C l解得F ＝(7－2)mg由牛顿第三定律可知，小球对圆轨道的压力大小为F ′＝(7－2)mg ，方向竖直向下．10．如图所示，在竖直空间有直角坐标系xOy ，其中x 轴水平，一长为2l 的细绳一端系一小球，另一端固定在y 轴上的P 点，P 点坐标为(0，l )，将小球拉至细绳呈水平状态，然后由静止释放小球，若小钉可在x 正半轴上移动，细绳承受的最大拉力为9mg ，为使小球下落后可绕钉子在竖直平面内做圆周运动到最高点，求钉子的坐标范围．解：当小球恰过圆周运动的最高点时，钉子在x 轴正半轴的最左侧，则有mg ＝m v 21r 1 小球由静止到圆周的最高点这一过程，依据机械能守恒定律有mg (l －r 1)＝12mv 21 x 1＝2l －r 12－l 2解得x 1＝73l 当小球处于圆周的最低点，且细绳张力恰达到最大值时，钉子在x 轴正半轴的最右侧，则有F max －mg ＝m v 22r 2小球由静止到圆周的最低点这一过程，依据机械能守恒定律有 mg (l ＋r 2)＝12mv 22x 2＝2l －r 22－l 2解得x 2＝43l 因而钉子在x 轴正半轴上的范围为73l ≤x ≤43l .。
【高考第一轮复习物理】机械能及其守恒习题训练
姓名：1.以恒力F 推一物体,使它在粗糙水平面上沿力的方向滑行一段距离，力F 所做的功是W1,平均功率是P1。
若以相同的力F 推动该物体，使它在光滑水平面上滑行相同的距离，此时力F 所做的功是W2，平均功率是P2。
则( )A、W1>W2，P1<P2B、W1>W2，P1 > P2C、W1=W2，P1=P2D、W1=W2，P1 < P22.人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液，正常人血压(可看作压送血液的压强)的平均值约为1.5×104Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为多少?3.在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的( )A、动能B、速度C、速率D、位移4.质量为2kg的物体，在水平面上以6m/s的速度匀速向西运动，若有一个方向向北的8N恒力作用于物体，在2s内物体的动能增加了( )A、28JB、64JC、32JD、36J5.一辆汽车的质量为m，从静止开始起动，沿水平路面前进了s后，达到了最行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k 倍，求：（1）汽车的牵引功率；（2）汽车从静止到开始匀速运动所需的时间。
6.一学生用100N的力，将质量为0.5kg的球水平踢出20m远，则该学生对球做的功是( )A.2000JB.10JC.100JD.无法确定7.质量为m的物体，静止于倾角为α的光滑斜面底端，用平行于斜面方向的恒力F 作用于物体上使之沿斜面向上运动。
当物体运动到斜面中点时撤去外力，物体刚好能滑行到斜面顶端，则恒力F 的大小为多大？8. 如图所示，小物体A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力( )A.垂直于接触面，做功为零B.垂直于接触面，做功不为零C.不垂直于接触面，做功为零D.不垂直于接触面，做功不为零9. 如图所示，以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h1，空气阻力的大小恒为F，则小球从抛出至回到出发点下方h2处，合外力对小球做的功为多少？10. 从空中以40 m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10 N的物体，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)在抛出后3 s内重力的功率；(2)在抛出后3 s末重力的功率(设3 s时未落地).1. D做相同的功，用的时间越少，功率越大。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第5单元 机械能 作业15机械能守恒定律及其应用
作业15机械能守恒定律及其应用A组基础达标微练一机械能守恒的理解和判断1.关于下列运动过程(忽略空气阻力),说法正确的是( )A.图甲中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中机械能守恒B.图乙中投出去的铅球在运动过程中机械能守恒C.图丙中体验滑草运动的游客在下滑过程中机械能守恒D.图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中机械能守恒2.(浙江五湖联盟模拟)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,下列说法不正确的是( )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,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关D.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微练二单物体机械能守恒的应用3.(浙江台州期末)小球在竖直光滑圆轨道的最低点获得一初速度,沿轨道内侧做完整的圆周运动,取圆轨道的最低点的重力势能为零。
不计空气阻力,关于小球运动到最高点时的机械能E、重力势能E p和动能E k的大小关系,可能正确的是( )E pA.E k=E pB.E k=15E pC.E=E pD.E=344.(浙江强基联盟模拟)茶起源于中国。
中国茶文化发展源远流长、博大精深。
炒青可使茶叶柔软、增进茶香,是铁观音制作的重要步骤。
技师从热锅底中将质量为m的茶叶以初速度v0竖直扬起,如图所示,不考虑阻力,以锅底为零势能面,则茶叶重心上升h时( )A.重力做功为mghmv02B.合外力做功为mgh-12mv02+mghC.动能为12mv02D.机械能为12微练三多物体的机械能守恒问题5.(浙江嘉兴期末)一轻弹簧竖直放置,如图所示,下端固定在水平地面上,自然伸长时弹簧上端处于A点。
t=0时将小球从A点正上方O点由静止释放,t1时到达A点,t2时弹簧被压缩到最低点B。
以O为原点,向下为正方向建立x坐标轴,以B点为重力势能零点,弹簧形变始终处于弹性限度内。
高三物理机械能守恒定律测试题及答案
高三物理机械能守恒定律测试题(1)1．(多选)下列说法正确的是（ ）A ．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B ．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C ．物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒D ．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2．(多选)静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右、大小先后为F 1、F 2、F 3的拉力作用做直线运动，t =4s 时停下，其速度—时间图象如图所示，已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（ ）A ．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B ．全过程拉力做的功等于零C ．一定有F 1+F 3=2F 2D ．可能有F 1+F 3>2F 23．(多选)质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g 54，在物体下落h 的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．物体动能增加了mgh 54B ．物体的机械能减少了mgh 54C ．物体克服阻力所做的功为mgh 51D ．物体的重力势能减少了mgh4．(单选)用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则（ ）A ．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大B ．匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大C ．两过程中拉力的功一样大D ．上述三种情况都有可能5．(单选)一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～s 1过程的图象为曲线，s 1～s 2过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（ ）A ． 0～s 1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小B．s1～s2过程中物体可能在做匀变速直线运动C．s1～s2过程中物体可能在做变加速直线运动D．0～s2过程中物体的动能可能在不断增大6．如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连，置于倾角为30°、高为L的固定光滑斜面上，A球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹.由静止开始释放它们，不计所有摩擦，求：（1）A球刚要落地时的速度大小；（2）C球刚要落地时的速度大小..17．如图所示，A、B、C质量分别为m A=0.7kg，m B=0.2kg，m C=0.1kg，B为套在细绳上的圆环，A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2，另一圆环D固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当B、C从静止下降h1=0.3m，C穿环而过，B被D挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g=10m/s2，若开始时A离桌面足够远.（1）请判断C能否落到地面.（2）A在桌面上滑行的距离是多少？。
高中物理【机械能守恒定律】高考必考题(后附答案解析)
12C.3阶段，机械能逐渐变大阶段，万有引力先做负功后做正功4竖直悬挂．用外力将绳的下端缓慢地竖直向上拉．在此过程中，外力做功为（）5的两点上，弹性绳的原长也为．将；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板）6时，绳中的张力大于如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为，到小环的距离为，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为．小环和物块以速度右匀速运动，小环碰到杆上的钉子后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为．下列说法正确的是（）78受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下9的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为1 2C.3阶段，机械能逐渐变大阶段，万有引力先做负功后做正功天体椭圆运行中，从远日点向近日点运行时，天体做加速运动，万有引力做正功，引力势能转化为动能；反之，做减速运动，引力做负功，动能转化为引力势能；而整个过程机械能守恒．从这个规律出发，CD正确，B错误．同时由于速度的不同，运动个椭圆4，那么重心上升，外力做的功即为绳子增5答案解析6C设斜面的倾角为，物块的质量为，去沿斜面向上为位移正方向，根据动能定理可得：上滑过程中：，所以；下滑过程中：，所以据能量守恒定律可得，最后的总动能减小，所以C正确的，ABD错误．故选C．7时，绳中的张力大于A．物块向右匀速运动时，对夹子和物块组成的整体进行分析，其在重力和绳拉力的作B．绳子的拉力总是等于夹子对物块摩擦力的大小，因夹子对物块的最大摩擦力为，C．当物块到达最高点速度为零时，动能全部转化为重力势能，物块能达到最大的上升8受到地面的支持力小于受到地面的支持力等于的加速度方向竖直向下和受到地面的支持力大小均为；在的动能达到最大前一直是加速下降，处于失受到地面的支持力小于，故A、B正确；达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，9第7页(共7页)。
第21讲 机械能守恒定律(练习)(解析版)—2025年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考)
第21讲机械能守恒定律A．从A到B的过程机械能不守恒B．从B到C的过程机械能不守恒C．从C到D的过程机械能不守恒D．从A到D的整个过程机械能守恒【答案】B【详解】A．从A到B过程只有重力做功，机械能守恒，故A错误；B．从B到C过程，有摩擦力做功，机械能不守恒，故B正确；C．从C到D过程只有重力做功，机械能守恒，故C错误；D．从A到D过程，有摩擦力做功，机械能不守恒，故D错误。
故选B。
2．下列关于如图的说法正确的是（ ）A．图甲中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒B．图乙中物块在恒力F作用下沿固定粗糙斜面匀加速上滑过程中，物块的机械能减少C．图丙中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能保持不变D．图丁中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能增加A．经过A点时速度等于经过B点时速度B．经过A点时速度小于经过B点时速度C．落地前瞬间的速度方向不可能竖直向下D．落地前瞬间的速度方向有可能竖直向下A．篮球抛出后在空中做平抛运动B．篮球在投出点的重力势能为mgh【答案】（1）0.6J；（2）0.1J；（3）0.4m点过程中，两滑块系统重力势能的减少量为：【答案】D【详解】A ．由静止释放物块A ，物块A 向下加速运动过程中，重力做正功，绳子的拉力做负功，物块A 的机械能减小。
故A 错误；B ．设物块A 下滑过程中绳与竖直方向的夹角为α，则：cos v v a =的速度为零时，物块A．a球下滑过程中机械能减小B．b球下滑过程中机械能增加C．b球滑到水平轨道上时速度大小为A ．球A 的质量2M m=B ．球C 离开地面后，与球B 、弹簧组成系统机械能守恒5．如图所示，一个与水平方向成q 角的斜面底端固定一根轻质弹簧，原长时弹簧上端位于图中B 点，劲度系数为k ，现从斜面A 点由静止释放一个质量为m 的小物块（可视为质点），小物块运动到C 点时速度为零，其中AB BC L ==，AB 段光滑，BC 段粗糙，动摩擦因数为tan μq <，下列说法正确的是（ ）矛盾，所以小滑块不可能停在B 点，而应该停止在B 点下方，故C 错误；D ．当小滑块从最大速度开始减速到最点C 的过程中时，根据牛顿第二定律有：cos sin x F mg mg maμq q +-=若满足：cos 2sin x F mg mg μq q+>时，则滑块加速度可能大于sin g q ，故D 正确。
高物理机械能守恒定律测试题(带答案)
图3 图4 机械能守恒定律 单元测试一、选择题（10×4分=48分，本大题中每个小题中有一个或多个选项正确） 1、下列关于做功的说法中正确的是（ ）A.物体没有做功，则物体就没有能量B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少C.滑动摩擦力只能做负功D.重力对物体做功，物体的重力势能可能增加2．如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功W 1；若该物体从A ′沿两斜面滑到B ′，摩擦力做的总功为W 2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（ ）A ．W 1=W 2B ．W 1＞W 2C ．W 1＜W 2D ．不能确定W 1、W 2大小关系3．如图2，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（ ）图2A ．P 1=P 2=P 3B ．P 1＞P 2=P 3C ．P 3＞P 2＞P1 D ．P 1＞P 2＞P 34．一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂O 点，小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图3所示，则力F 所做的功为 ( ) A ．mg l cos θ B ．mg l (1-cos θ) C ．F l sin θD ．F l θ5．质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的摩擦阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为 ( )6.一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ）A.物体克服重力所做的功 B.物体动能的增加量C.物体动能增加量与重力势能增加量之和D.物体动能增加量与重力势能增加量之差7．如图5所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，与扶梯一起沿斜面加速上升．在这个过程中，人脚所受的静摩擦力 （ ）图1Ａ．等于零，对人不做功； Ｂ．水平向左，对人做负功； Ｃ．水平向右，对人做正功； Ｄ．沿斜面向上，对人作正功．8．在离地面高为A 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时速度为V ，用g 表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 ( )A ．mgh 21-mV 221-mv 02 B ．21-mV 221-mv 02－mghC ．mgh+21mv 0221-mV 2D ．mgh+21mV 221-mv 029.质量为m 的物体，从静止开始以2g 的加速度竖直向下运动的位移为h ，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是 （ ）A ．物体的重力势能减少mgh B ．物体的重力势能减少2mgh C ．物体的动能增加2mgh D ．物体的机械能保持不变10．水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带上。
高考物理总复习 专题 机械能守恒定律练习卷
机械能守恒定律1．对于物体经历的一个过程，以下说法正确的是A．物体的动能变化为零时，物体所受合外力一定为零B．物体运动的位移为零时，摩擦力做功一定为零C．物体运动中动能不变时，合外力总功一定为零D．物体所受合外力为零时，物体的机械能变化一定为零2．关于弹性势能，下列说法不正确的是A．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能B．发生弹性形变的物体都具有弹性势能C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳3．如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后在木块内将弹簧压缩到最短。
现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中：A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒，机械能不守恒4．在下列物体运动过程中，满足机械能守恒的是A．物体沿斜面匀速下滑B．物体在空中做平抛运动C．人乘电梯匀加速上升D．跳伞运动员在空中匀减速下降5．无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是A．动能 B．动能、重力势能C．重力势能、机械能 D．动能、重力势能、机械能6．如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌面，在不计空气阻力的情况下，当它落到距地面高为h 的A点时，下列判断不正确的是A ．若以地面为零势能参考面，物体在A 点的机械能是212mv mgH +B ．若以桌面为零势能参考面，物体在A 点的机械能是212mvC ．物体在A 点的动能是()212mv mg H h +-D ．物体在A 点的动能与重力势能零参考面有关，因此是不确定的7．如图所示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A 点，开始弹簧恰好处于原长h 。
现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为g 。
2023届高考物理一轮复习专题：机械能守恒定律(word版含答案)
15．（2022·上海市复兴高级中学二模）如图（a），轨道ABC固定于竖直平面内，其中AB段水平，BC段足够长且与水平方向夹角α=30°，两轨道间平滑连接，一质量m=1kg的小物块静置于B端。现对小物块施加一平行于斜面的拉力F=12N，当物块沿BC向上运动2m时撤去F。取AB所在水平面为零势能面，物块沿BC向上运动2m的过程中，其机械能E随位移大小x的变化情况如图（b）所示，g取10m/s2，物块与轨道间的动摩擦因数处处相等，且最大静摩擦力与同等压力下的滑动摩擦力大小相等。求：
（1）撤去拉力瞬间，物块的速度大小v；
（2）物块与轨道之间的动摩擦因数；
（3）若从小物块开始运动的时刻计时，请在图（c）画出0~3s的过程中，小物块的机械能E随时间t的变化关系图线（仅要求正确画出图线）。
16．（2022·山东·模拟预测）高山滑雪项目将速度和技术完美地结合在一起，被称为“冬奥会皇冠上的明珠”。2022年冬奥会在中国举行，高山滑雪中心依托小海坨山天然山形规划建设了7条雪道，全长21公里，落差约900米，这里是国内第一条符合奥运标准的高山赛道，也是目前世界上难度最大的比赛场地之一、滑降滑道和回转滑道简化后如图所示，某运动员从滑降滑道A点由静止开始沿斜面直线下滑至B点，速度达到144km/h，经B点转折时速度大小不改变，然后进入回转滑道，在回转滑道平面内边转弯边下滑，转弯处可看成圆周的一部分，C点为一个转弯处上的点且运动员在该点的速度方向沿回转滑道向下，此转弯处圆弧的半径为 。已知A、B两点的高度差为 ，B、C两点的高度差为 ，B、C所在滑道平面与水平面间的夹角为 ，运动员在C点的速度为 ，重力加速度g取 ，运动员及装备质量为 ， ， ，不考虑空气阻力的影响。求：
D．拉力F对小球做的功大于小球克服重力做的功
2022届高考物理一轮复习：机械能及其守恒定律含答案
2022届高考物理一轮复习：机械能及其守恒定律含答案*机械能及其守恒定律*一、选择题1、如图所示，水平传送带以v＝2 m/s的速率匀速运行，上方漏斗每秒将40 kg 的煤粉竖直放到传送带上，然后一起随传送带匀速运动．如果要使传送带保持原来的速率匀速运行，则电动机应增加的功率为()A．80 W B．160 W C．400 W D．800 W2、如图所示，一倾角为α的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上。
现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块下滑过程中的最大动能为E km，则小物块从释放到运动至最低点的过程中，下列说法中正确的是()A.物块刚与弹簧接触的瞬间动能最大B.物块的最大动能等于重力与摩擦力对物块做功之和C.弹簧的最大弹性势能等于整个过程中重力与摩擦力对物块做功之和D.若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能小于2E km3、(双选)如图所示，两质量相同的小球A、B，分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长，把两球的悬线均拉到水平位置后将小球无初速度释放，则经过最低点时(以悬点为零势能点)()A．A球的速度等于B球的速度B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能大于B球的机械能D．A球的机械能等于B球的机械能4、下列叙述中正确的是()A．一对作用力和反作用力做功之和一定为零B．静摩擦力一定不做功C．一对滑动摩擦力所做总功不可能为零D．一对静摩擦力所做总功可能不为零5、如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中，下列说法正确的是()A．猫用力越大，对鱼缸做功越多B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫减少拉力，鱼缸受到桌布的摩擦力将减小D．若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面6、如图所示，倾角θ＝37°的斜面AB与水平面平滑连接于B点，A、B两点之间的距离x0＝3 m，质量m＝3 kg的小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.4。
高考物理一轮复习专题0机械能守恒定律测含解析
专题20 机械能守恒定律〔测〕【总分值：110分时间：90分钟】一、选择题〔本大题共12小题，每题5分，共60分。
在每题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
〕1．质量为m的小球，从离桌面以上高为H的地方以初速度v0竖直向上抛出，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为：〔〕A．mgh＋B．C．mg〔H+h〕＋D．mg〔H +h〕【答案】B【名师点睛】不计空气阻力，抛出后物体只受重力，其机械能守恒，任意时刻机械能都是相等的，所以物体着地时的机械能等于抛出时的机械能。
2．如下图，固定在倾斜面光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆及水平方向的夹角o30α，圆环及竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的=另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h，让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零，那么在圆环下滑过程中：〔〕A．圆环与地球组成的系统机械能守恒B．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大3mgh D．弹簧转过角o60时，圆环C．弹簧的最大弹性势能为2的动能为mgh2【答案】D【解析】圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力与弹簧的拉力做功；所以圆环、弹簧与地球组成的系统机械能守恒，由于弹簧的弹性势能发生变化，那么圆环及地球组成的系统机械能不守恒，故A错误；从当弹簧垂直于光滑杆到．弹簧转过60°角这个过程中，重力与弹簧的弹力及速度方向的夹角都是锐角，合力是动力，也就是圆环还在做加速运动，所以当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能不是最大，最大动能应该是在弹簧转过角度大于60°的某个位置，大小为mgh，故B错误、D正确；当弹簧的最大弹性势能时，2重力势能全部转化弹性势能，所以弹簧的最大弹性势能为mgh，故C 错误。
【名师点睛】对物理过程进展受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．这是一道考察系统机械能守恒的根底好题．分析圆环沿杆下滑的过程的受力与做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大．3．如图，质量为m的小物块P位于斜面Q上，Q及水平面的夹角为θ，不计一切摩擦，小物块P从静止开场沿斜面下滑的过程中：〔〕A．斜面给P的支持力为cosmg B．物块P对斜面做正功C．物块P的机械能守恒D．斜面对P的弹力方向不垂直于接触面【答案】B【名师点睛】此题是动能定理与机械能能守恒定律的应用习题；关键是搞清两个物体运动的过程，分析物体的受力情况，联系动能定理与机械能守恒的条件进展解答；此题难度不大，考察学生的根底知识的掌握程度．4．如下图，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向与y轴正方向以一样大小的初速度抛出两个小球a与b，不计空气阻力，假设b上行的最大高度等于P点离地的高度，那么从抛出点到落地有：〔〕A．a的运动时间是b的运动时间的2倍B．a的位移大小是b的位移大小的5倍C．a、b落地时的速度一样，因此动能一定一样D．a、b落地时的速度不同，但动能一样【答案】B【名师点睛】此题考察了抛体运动的规律以及机械能守恒定律的应用等知识；解题的关键要掌握竖直上抛与平抛两种运动的研究方法及其规律，并根据机械能守恒分析落地时动能关系．5．“快乐向前冲〞节目中有这样一种工程，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果选手的质量为m，选手抓住绳由静止开场摆动，此时绳及竖直方向夹角为α，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为L，不考虑空气阻力与绳的质量，以下说法正确的选项是：〔〕A．选手摆到最低点时所受绳子的拉力为mgB．选手摆到最低点时处于超重状态C．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小D．选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动与竖直方向上的匀加速运动【答案】B【名师点睛】此题属于圆周运动及平抛运动的结合，对于这类问题注意列功能关系方程与向心力公式方程联合求解；解题时要明确物理过程，正确选择适宜的物理规律；此题是中等题，意在考察学生灵活运用规律解题的能力．6．如下图，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动，圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力，那么以下说法正确的选项是：〔〕A、在轨道最低点，最高点，轨道对小球作用力的方向是一样的B、小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点C、小球的初位置比圆轨道最低点高出R时，小球在运动过程中不脱离轨道D、小球的初位置只有比圆轨道最低点高出R时，小球在运动过程中才能不脱离轨道【答案】C【解析】在最高点，由于速度大小未知，所以恰好通过最高点，那么轨道对小球的作用力为零，假设轨道对小球又作用力，那么必然竖直向下，在最低点，小球受到的重力与支持力充当向心力，轨道对小球的作用力必然竖直向上，故A错误；在最高点，假设恰好通过最高点，那么重力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，解得v点到最高点，机械能守恒，故，解得，故小球高出R时，小球才能通过最高点，小球的初位置比圆轨道最低点高出R时，由机械能守恒可知，小球应到达等高的地方，即R处，小球受到圆轨道的支持，不会脱离轨道，故C正确D错误【名师点睛】明确最高点的临界速度，并注意小球在轨道内不超过R时也不会离开轨道，使小球能够通过圆轨道最高点，那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力，由向心力的公式可以求得此时的最小的速度，再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h。
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高考物理一轮复习机械能守恒定律测试题
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下)，物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
以下是机械能守恒定律测试题，请大家练习。
1.关于机械能是否守恒，下列说法正确的是()
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒
C.做变速运动的物体机械能可能守恒
D.合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
【答案】C
【解析】做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体，如果是在竖直平面内则机械能不守恒，选项A、B错误;合外力做功不为零，机械能可能守恒，选项D错误，C正确. 2.如图K5-3-1所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧.当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g=10 m/s2)()
图K5-3-1
A.10 J
B.15 J
C.20 J
D.25 J
【答案】A
【解析】由h=gt2，tan 60=，可得v0= m/s.
由小球被弹射过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒得，Ep=mv=10 J，故A正确.
3.(2019年阳江模拟)如图K5-3-2所示，一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌面，当它经过距离地面高为h的A点时，所具有的机械能是(以桌面为零势能面，不计空气阻力)()
图K5-3-2
A.mv2
B.mv2+mgh
C.mv2-mgh
D.mv2+mg(H-h)
【答案】A
4.(2019年泰安一模)滑雪运动员沿倾角一定的斜坡向下滑行时其v-t图象如图K5-3-3所示，图线为曲线.则此过程中运动员的()
图K5-3-3
A.运动轨迹是曲线
B.加速度越来越小
C.阻力越来越小
D.机械能保持不变
【答案】B
【解析】v-t图和x-t图均只能描述直线运动，故A错误.速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度，切线斜率逐渐减小，加速度逐渐减小，故B正确.根据牛顿第二定律知，合
力逐渐减小，由牛顿第二定律知：mgsin -f=ma，故阻力f
增大，C错误.由于运动员的加速度在变化，则知运动员在运动过程中必定受到阻力，且阻力做功，则其机械能不守恒，故D错误.
5.如图K5-3-4所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲).烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙).那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是()
图K5-3-4
A.弹簧的弹性势能先减小后增大
B.球刚脱离弹簧时动能最大
C.球在最低点所受的弹力大于重力
D.在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加
【答案】CD
【解析】从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的机械能，弹性势能逐渐减小，选项A错误;当弹簧弹力与球重力相等时，球的动能最大，此后弹簧继续对球做正功，但球的动能减小，而球的机械能却增大，所以选项D正确，B错误;小球能继续上升，说明在细线烧断瞬间小球在最低点时受到的弹力大于球的重力，选项C正确.
6.如图K5-3-5所示，质量分别为m和2m的2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，不计一切阻力，则()
图K5-3-5
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
【答案】BC
【解析】B球从水平位置下摆到最低位置过程中，受重力和杆的作用力，杆的作用力对B做负功.下摆过程中重力势能减少，动能增加，机械能减小.A球在B球下摆过程中，重力势能增加，动能增加，机械能增加.由于A+B系统只有重力做功，系统机械能守恒，A球机械能增加，B球机械能一定减少.所以选项B、C正确.
7.(2019年南京模拟)如图K5-3-6所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60，轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点)，挂在圆弧轨道边缘c的两
边，开始时，m1位于c点，然后从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦.则()
图K5-3-6
A.在m1由c下滑到a的过程中两球速度大小始终相等
B.在m1由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少
C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=2m2
D.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点，则m1=3m2
【答案】BC
【解析】小球m1沿绳的方向的分速度与m2的速度大小相等，A错误;重力m1g的功率P1=m1gv1竖，小球m1在竖直方向的分速度v1竖先增大后减小，故P1也先增大后减小，B正确;由m1和m2组成的系统机械能守恒可得：m1gR(1-cos
60)=m2gR，故m1=2m2，C正确，D错误.
8.(2019年潮汕十校联考)如图K5-3-7所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角=30的斜面体置于水平地面上.A的质量为m，B的质量为4m.开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB段绳平行于斜面，此时B 静止不动.将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是()
A.物块B受到的摩擦力逐渐增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒
【答案】BC
9.跳水比赛中，某运动员正在进行10 m跳台跳水比赛.质量为50 kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为1 200 N，那么他在水中减速下降高度3 m的过程中，下列说法正确的是(g取10 m/s2)()
A.他的动能减少3.6103 J
B.他的重力势能减少1.5103 J
C.他的机械能减少2.1103 J
D.他的机械能减少3.6103 J
【答案】BD
【解析】动能减少量等于合外力做功，Ek=|mgh-fh|=2.1103 J，选项A错误;重力势能减少量等于重力做功Ep=mgh=1.5103 J，选项B正确;机械能减少量等于克服阻力做功的值，E=1 2019 J=3.6103 J，选项D正确.
二、非选择题
10.ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合的点.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(g 取10 m/s2)
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H 至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h.
【答案】(1)0.2 m (2)0.1 m
【解析】(1)小球从AB轨道下滑，机械能守恒，设到达C点时的速度大小为v，则mgH=mv2.小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足mg.两式联立并代入数据，得H0.2 m.
(2)若h
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