3高考物理二轮专题训练5-3机械能守恒定律（含解析）

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1、5-3机械能守恒定律一、选择题1．下列叙述中正确的是(　　)A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒C．外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒[答案]　BD[解析]　做匀速直线运动的物体，若只有重力对它做功时，机械能守恒，若重力以外的其他外力对物体做功的代数和不为零，则物体的机械能不守恒，故A错误B正确；外力对物体做功为零时，有两种情况：若重力不做功，则其他力对物体做功的代数和也必为零，此时物体的机械能守恒；若重力做功，其他外力做功的代数和不

2、为零，此时机械能不守恒，故C错误；由机械能守恒条件知D正确。2．(2012·广东珠海)如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，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．小球重力势能减少量等于斜劈动能的增加量[答案]　BD[解析]　不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球重力做功，系统机械能守恒，故选B、D。3．(2012·辽宁六校联考)游乐场有一“摩天轮”如图所示。轮面与水

3、平面成一定的角度。一游客随“摩天轮”一起做匀速圆周运动，则(　　)A．游客的机械能守恒B．重力对游客始终做负功C．任意相等时间内，游客的重力势能变化量相等D．游客的重力功率最大时，游客与轮的轮心等高[答案]　D[解析]　游客做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，故游客的机械能不守恒，A错误；游客由最低点运动到最高点，重力对游客做负功，由最高点到最低点，重力对游客做正功，B错误；游客在上升和下降的两个过程中，相等时间内游客上升和下降的距离不等，重力做功不等，由功能关系可得游客重力势能变化量不等，C错误；重力的瞬时功率P＝mgvco

4、sα(α为重力与速度的夹角)，当游客与轮的轮心等高时，重力与速度的夹角最小，故此时的瞬时功率最大，D正确。4．(2012·河南调研)2011年5月1日，美军特种部队海豹突击队驾驶HH－60直升机，出动两架RQ－170无人机，成功击毙本·拉登。特种兵从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示特种兵受到的合外力、E表示特种兵的机械能、Ep表示特种兵的重力势能、v表示特种兵下落的速度。在整个过程中，下列图象可能符合事实的是(　　)[答案]　C[解析]

5、　以直升机为参考点，则重力势能Ep＝－mgh，A项错误；特种兵匀速下落过程中其机械能逐渐减小，B项错误；特种兵在打开降落伞瞬间，速度保持不变，D错误。5．(2012·河北石家庄)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是(　　)A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球

6、的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变[答案]　BC[解析]　整个运动过程中，只有小球的重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，下滑过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，所以小球的动能与重力势能之和先增大后减小，故选项A错误，B正确；下滑过程中，小球的重力势能逐渐减小，所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加，故选项C正确；小球由C点运动到B点过程中，合外力对小球做正功，小球的动能增大，所以此过程小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和减小，故选项D错误。6．(201

7、3·浙江杭州)如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法不正确的是(　　)A．小球落地点离O点的水平距离为2RB．小球落地点时的动能为5mgR/2C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力为零D．若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R[答案]　C[解析]　小球运动到半圆弧最高点P时，重力恰好提供向心力，即mg＝mv/R，所以vP＝，小球经过P后做平抛运动，下落时间t＝2，小球落地点离O点的水平距离为x＝vPt＝2R，所以C

8、项说法错误，A项说法正确；小球从P点到落地的过程中，机械能守恒，所以，落地时的动能mv2＝mv＋mg·2R＝，B项说法正确；若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球离开轨道后做竖直上抛运动，设小球能达到的