2022屆高考物理一輪復習 第五章 機械能及其守恒定律 第三節(jié) 機械能守恒定律隨堂檢測 新人教版

2022屆高考物理一輪復習 第五章 機械能及其守恒定律 第三節(jié) 機械能守恒定律隨堂檢測 新人教版1(2015·高考天津卷)如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)現讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()A圓環(huán)的機械能守恒B彈簧彈性勢能變化了mgLC圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零D圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變解析：選B.圓環(huán)沿桿下滑的過程中，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動能、彈性勢能、重力勢能之和守恒，選項A、D錯誤；彈簧長度為2L時，圓環(huán)下落的高度hL，根據機械能守恒定律，彈簧的彈性勢能增加了EpmghmgL，選項B正確；圓環(huán)釋放后，圓環(huán)向下先做加速運動，后做減速運動，當速度最大時，合力為零，下滑到最大距離時，具有向上的加速度，合力不為零，選項C錯誤2(2015·高考四川卷)在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計空氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大小()A一樣大B水平拋的最大C斜向上拋的最大 D斜向下拋的最大解析：選A.不計空氣阻力的拋體運動，機械能守恒故以相同的速率向不同的方向拋出落至同一水平地面時，物體速度的大小相等故只有選項A正確3如圖所示，豎直平面內的半圓形光滑軌道，其半徑為R，小球A、B質量分別為mA、mB，A和B之間用一根長為l(l<R)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運動，下列說法正確的是()A若mA<mB，B在右側上升的最大高度與A的起始高度相同B若mA>mB，B在右側上升的最大高度與A的起始高度相同C在A下滑過程中輕桿對A做負功，對B做正功DA在下滑過程中減少的重力勢能等于A與B增加的動能解析：選C.選軌道最低點為零勢能點，根據系統(tǒng)機械能守恒條件可知A和B組成的系統(tǒng)機械能守恒，如果B在右側上升的最大高度與A的起始高度相同，則有mAghmBgh0，則有mAmB，故選項A、B錯誤；小球A下滑、B上升過程中小球B機械能增加，則小球A機械能減少，說明輕桿對A做負功，對B做正功，故選項C正確；A下滑過程中減少的重力勢能等于B上升過程中增加的重力勢能和A與B增加的動能之和，故選項D錯誤4.(2018·青島檢測)一半徑為R的半圓形豎直圓柱面，用輕質不可伸長的細繩連接的A、B兩球懸掛在圓柱面邊緣兩側，A球質量為B球質量的2倍，現將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放，如圖所示已知A球始終不離開圓柱內表面，且細繩足夠長，若不計一切摩擦，求：(1)A球沿圓柱內表面滑至最低點時速度的大?。?2)A球沿圓柱內表面運動的最大位移解析：(1)設A球沿圓柱內表面滑至最低點時速度的大小為v，B球的質量為m，則根據機械能守恒定律有2mgRmgR×2mv2mv由圖甲可知，A球的速度v與B球速度vB的關系為vBv1vcos 45°聯立解得v2.(2)當A球的速度為零時，A球沿圓柱內表面運動的位移最大，設為x，如圖乙所示，由幾何關系可知A球下降的高度h 根據機械能守恒定律有2mghmgx0解得xR.答案：(1)2(2)R