《（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十九）機(jī)械能守恒定律（重點(diǎn)突破課）（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十九）機(jī)械能守恒定律（重點(diǎn)突破課）（含解析）（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十九）機(jī)械能守恒定律（重點(diǎn)突破課）（含解析）1.(2019無(wú)錫模擬)如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平地面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A斜劈對(duì)小球的彈力不做功B斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C斜劈的機(jī)械能守恒D小球重力勢(shì)能的減少量等于斜劈動(dòng)能的增加量解析：選B小球的位移方向豎直向下，斜劈對(duì)小球的彈力做負(fù)功，小球?qū)π迸膹椓ψ稣?，斜劈的機(jī)械能增大，小球的機(jī)械能減少，但斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球重力勢(shì)能的減少量等于小球和斜劈動(dòng)能的增加量之和，故B正確，A、C
2、、D錯(cuò)誤。2.如圖所示，由光滑細(xì)管組成的軌道固定在豎直平面內(nèi)，AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧，CD段為平滑的彎管。一小球從管口D處由靜止釋放(小球的直徑略小于細(xì)管軌道的內(nèi)徑)，最后能夠從A端水平拋出落到地面上。關(guān)于管口D距離地面的高度必須滿足的條件是()A等于2RB大于2RC大于2R且小于R D大于R解析：選B細(xì)管軌道可以提供支持力，所以到達(dá)A點(diǎn)的速度大于零即可，即mgHmg2R0，解得H2R，故B正確。3.(2019貴陽(yáng)模擬)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)。將小球拉至A點(diǎn)，彈簧恰好無(wú)形變，由靜止釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方與A點(diǎn)的豎直高度差
3、為h的B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v。已知重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于mghB小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能減少mv2C小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)克服彈力做功為mghD小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mghmv2解析：選D小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧由原長(zhǎng)到發(fā)生伸長(zhǎng)的形變，小球動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量，即mv2mgh，A項(xiàng)錯(cuò)誤；小球重力勢(shì)能減少量等于小球動(dòng)能增加量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之和，即mghmv2Ep，B項(xiàng)錯(cuò)誤；彈簧彈性勢(shì)能增加量等于小球重力勢(shì)能減少量與動(dòng)能增加量之差，即mghmv2，D項(xiàng)正確；小球克服彈力所做的功等于彈簧彈性勢(shì)能增加量，即m
4、ghmv2，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.如圖所示，豎直平面內(nèi)的半圓形光滑軌道，其半徑為R，小球A、B質(zhì)量分別為mA、mB，A和B之間用一根長(zhǎng)為l(lR)的輕桿相連，從圖示位置由靜止釋放，球和桿只能在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A若mAmB，B在右側(cè)上升的最大高度與A的起始高度相同C在A下滑過(guò)程中桿對(duì)A做負(fù)功，對(duì)B做正功DA在下滑過(guò)程中減少的重力勢(shì)能等于A與B增加的動(dòng)能解析：選C選軌道最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒條件可知A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，如果B在右側(cè)上升的最大高度與A的起始高度相同，則有mAghmBgh0，則有mAmB，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；A下滑、B上升過(guò)程中B機(jī)械能增加，則A機(jī)械能
5、減少，說(shuō)明桿對(duì)A做負(fù)功，對(duì)B做正功，故選項(xiàng)C正確；A下滑過(guò)程中減少的重力勢(shì)能等于B上升過(guò)程中增加的重力勢(shì)能和A與B增加的動(dòng)能之和，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.將一小球從高處水平拋出，最初2 s內(nèi)小球動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。根據(jù)圖像信息，不能確定的物理量是()A小球的質(zhì)量B小球的初速度C最初2 s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率D小球拋出時(shí)距離地面的高度解析：選D由機(jī)械能守恒定律可得EkEk0mgh，又因?yàn)閔gt2，所以EkEk0mg2t2。由題圖可知，當(dāng)t0時(shí)，Ek0mv025 J，當(dāng)t2 s時(shí)，EkEk02mg230 J，解得m0.125 kg，v04 m/s。
6、t2 s時(shí)，由動(dòng)能定理得WGEk25 J，故12.5 W。根據(jù)題圖，無(wú)法確定小球拋出時(shí)距離地面的高度。綜上所述，D正確。6.(多選)(2019舟山模擬)如圖所示，一小環(huán)沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，小環(huán)線速度大小的平方v2隨下落高度h的變化圖像可能是()解析：選AB對(duì)小環(huán)由機(jī)械能守恒定律得mghmv2mv02，則v22ghv02，當(dāng)v00時(shí)，B正確；當(dāng)v00時(shí)，A正確。7(多選)(2019溫州中學(xué)模擬)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面直軌道CD平滑連接在一起，斜面直軌道足夠長(zhǎng)。在圓弧軌道上靜止著N個(gè)半徑為r(r
7、R)的光滑小球(小球無(wú)明顯形變)，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3、N?，F(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個(gè)小球由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦與空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()AN個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不會(huì)散開(kāi)B第1個(gè)小球從A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒C第1個(gè)小球到達(dá)B點(diǎn)前第N個(gè)小球做勻加速運(yùn)動(dòng)D第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v解析：選AD在下滑的過(guò)程中，水平面上的小球要做勻速運(yùn)動(dòng)，而圓弧軌道上的小球要做加速運(yùn)動(dòng)，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛴邢蚯皵D壓的作用，所以小球之間始終相互擠壓，沖上斜面直軌道后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程
8、中始終不會(huì)散開(kāi)，故A正確；第1個(gè)小球在下落過(guò)程中受到擠壓，所以有外力對(duì)小球做功，小球的機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；由于小球在下落過(guò)程中速度發(fā)生變化，相互間的擠壓力變化，所以第N個(gè)小球不可能做勻加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；若小球整體的重心高度為，在運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mv2mg，解得：v；同樣對(duì)整體在AB段時(shí)，重心低于，所以第1個(gè)小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v2R所以小球不能落在薄板DE上。答案：(1)3mgR(2)小球不能落在薄板DE上11.(2016全國(guó)卷)輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為l?，F(xiàn)將該彈簧水
9、平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長(zhǎng)度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5。用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長(zhǎng)度l，然后放開(kāi)，P開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)。重力加速度大小為g。(1)若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小，以及它離開(kāi)圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離；(2)若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍。解析：(1)依題意，當(dāng)彈簧豎直放置，長(zhǎng)度被壓縮至l時(shí)，質(zhì)量為5m的物體的動(dòng)能為零，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。由機(jī)械能守恒定律，彈簧長(zhǎng)度為l時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep
10、5mgl設(shè)P的質(zhì)量為M，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，由能量守恒定律得EpMvB2Mg4l聯(lián)立式，取Mm并代入題給數(shù)據(jù)得vB若P能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的向心力不能小于重力，即P此時(shí)的速度大小v應(yīng)滿足mg0設(shè)P滑到D點(diǎn)時(shí)的速度為vD，由機(jī)械能守恒定律得mvB2mvD2mg2l聯(lián)立式得vDvD滿足式要求，故P能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，并從D點(diǎn)以速度vD水平射出。設(shè)P落回到軌道AB所需的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得2lgt2P落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離為svDt聯(lián)立式得s2l。(2)為使P能滑上圓軌道，它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度不能小于零。由式可知5mglMg4l要使P仍能沿圓軌道滑回，P在圓軌道的上升高度不能超過(guò)半圓軌道的中點(diǎn)C。由機(jī)械能守恒定律有MvB2Mgl聯(lián)立式得mMm。答案：(1)2l(2)mMm
（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（二十九）機(jī)械能守恒定律（重點(diǎn)突破課）（含解析）
