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《山东省2020版高考物理一轮复习 课时规范练17 机械能守恒定律及其应用 新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时规范练17 机械能守恒定律及其应用基础对点练1.(多选)(守恒条件 重力势能)(2018·湖南郴州一中模拟)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,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.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答案ABC解析在运动员到达最低点前,运动员一直向下运动,根据重力势能的定义可知重力势能始终减小,
2、故选项A正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力方向向上,而运动员向下运动,所以弹力做负功,弹性势能增加,故选项B正确;对于运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,蹦极过程中只有重力和弹力做功,所以系统机械能守恒,故选项C正确;重力做功是重力势能转化的量度,即WG=-ΔEp,而蹦极过程中重力做功与重力势能零点的选取无关,所以重力势能的改变量与重力势能零点的选取无关,故选项D错误。2.(多选)(守恒条件)(2018·湖北荆州二模改编)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙)
3、。途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力都可忽略,重力加速度g取10m/s2,则有( )A.小球从A上升至B的过程中,小球的机械能守恒B.小球从B上升到C的过程中,小球的动能一直减小,势能一直增加C.小球在位置A时,弹簧的弹性势能为0.6JD.小球从位置A上升至C的过程中,小球的最大动能为0.4J答案BC解析小球从A上升至B的过程中,弹簧弹力对小球做功,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,选项A错误;小球从B到C的过程中,重力对小球做负功,故小球
4、的动能一直减小,重力势能一直增加,故B正确;根据系统的机械能守恒知,小球在位置A时,弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能,Ep=mg·AC=0.2×10×0.3J=0.6J,故C正确;小球从位置A上升至C的过程中,弹力等于重力时动能最大,此位置在AB之间。由系统的机械能守恒知,小球在C到B时,在B点的动能为mghCB=0.4J,从B点到速度最大的位置,动能变大,则知小球的最大动能大于0.4J,故D错误。3.(非质点模型)(2017·全国卷Ⅲ,16)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉
5、起至M点,M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为( )A.mglB.mglC.mglD.mgl答案A解析根据题意,此过程中外力做的功等于细绳增加的重力势能,MQ的下半部分质量为的重心升高了,故增加的重力势能为ΔEp=mgl,所以外力做功mgl,A正确。4.(多选)(系统机械能守恒)如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(重力加速度为g),下列说法正确的是( )A
6、.A球增加的机械能等于B球减少的机械能B.A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能C.A球的最大速度为D.细杆对A做的功为mgR答案AD解析B球运动到最低点,A球运动到最高点,两球系统机械能守恒,故A球增加的机械能等于B球减少的机械能,A正确;A球重力势能增加mg·2R,B球重力势能减少2mg·2R,故B错误;两球系统机械能守恒,当B球运动到最低点时速度最大,有2mg·2R-mg·2R=(m+2m)v2,解得v=,故C错误;除重力外其余力做的功等于机械能的增加量,故细杆对A球做的功等于A球动能的增加量,有W=mv2+mg·2R=mgR,D正确。5.
7、(系统机械能守恒)如图所示,质量为m的圆环套在与水平面成α=53°固定的光滑细杆上,圆环用一轻绳通过一光滑定滑轮挂一质量也为m的木块,初始圆环与滑轮在同一水平高度上,这时定滑轮与圆环相距0.5m。现由静止释放圆环。重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )A.圆环沿细杆下滑0.6m时速度为零B.圆环与木块的动能始终相等C.圆环的机械能守恒D.圆环下滑0.3m时速度为m/s答案D解析当圆环下降0.6m时,由几何关系知,木块高度不变,圆环下降了h1'=0.6sin53°m;由运动的合成与分解得v木'=v环'cos53°,由系统机械能守恒有m
8、gh1'=mv木'2+mv环'2,由此可知,A错误;圆环与木块组成的系统机械能守恒,C错误;设轻绳与细杆的夹角为θ,由运动
