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《通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练17机械能守恒定律及其应用新人教版.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、考点规范练17机械能守恒定律及其应用一、单项选择题1.如图所示,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,(不计空气阻力)下列说法正确的是()A.弹簧、小球所构成的系统机械能守恒B.球刚脱离弹簧时动能最大C.球所受合力的最大值等于重力D.小球所受合外力为零时速度最小答案A解析烧断细线后,小球受重力和弹力作用,故弹簧、小球所
2、构的系统机械能守恒,选项A正确;小球受到重力和向上的弹力两个力,弹簧的弹力先大于重力,小球加速上升,后弹力小于重力,小球减速上升,所以球的动能先增大后减小,当加速度等于零时,此时所受的合力为零,即小球受到的弹簧的弹力等于小球的重力时速度最大,动能最大,此时弹簧尚处于压缩状态,故B、D错误;小球刚开始向上运动时,合力向上,然后逐渐减小到零,脱离弹簧后合力为mg,因不知道开始运动时加速度的大小,故无法比较合力大小,故球所受合力的最大值不一定等于重力,选项C错误。2.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板m'的左端,右端与小木块m连接
3、,且m与m'及m'与地面间接触光滑,开始时,m与m'均静止,现同时对m、m'施加等大反向的水平恒力F和F。在两物体开始运12动以后的整个运动过程中(弹簧形变不超过其弹性限度),下列说法正确的是()A.对m、m'和弹簧组成的系统,机械能守恒B.对m、m'和弹簧组成的系统,动能不断增加C.对m、m'和弹簧组成的系统,机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F、F大小相等时,m、m'的动能最大12答案D解析开始阶段,拉力大于弹簧的弹力,F、F对m、m'均做正功,故系统的机械能不断增加。随着弹12簧形变量的增加,当拉力等于弹力时,物体速度
4、最大、动能最大。之后随着弹簧形变量的增加,拉力小于弹力,物体开始做减速运动,动能不断减小。速度减小到零后,物体反向运动,拉力F、F均开始12做负功,故系统机械能减小。所以选项D正确。3.如图所示,在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被一细线拴在墙上,小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取10m/s2)()A.10JB.15JC.20JD.25J答案A解析由2gh=-0得v=,即v=0m/s,落地时,tan60°=
5、可得:v=0m/s,由机械能守恒yy0tan60°0定律得E=,可求得E=10J,故A正确。p0p4.如图所示,用长为l的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2l的O点处,小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处,不计空气阻力。若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为()A.B.C.D.答案D解析小铁球恰能到达最高点B,则小铁球在最高点处的速度v=。以地面为零势能面,小铁球在B点处的总机械能为mg×3l+mv2=mgl,无论轻绳是在何处断的,小铁球的机械能总是守恒的,因此到达地面时的动能mv'2=mgl,故小
6、铁球落到地面时的速度v'=,正确选项为D。5.如图所示,将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒答案C解析小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功
7、,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球的作用力做负功,故A错误;小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,加速度有竖直向上的分量,处于超重状态,故B错误;小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球的作用力做负功,所以小球的机械能不守恒,但球对槽的作用力做正功,两者之和正好为零,所以小球与槽组成的系统机械能守恒,故C正确,D错误。6.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上
8、,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为l,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2l(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了mglC.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变答案B解析
