江苏专用2022版高考物理一轮复习课后练习16机械能守恒定律及其应用含解析.doc

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1、高考机械能守恒定律及其应用建议用时：45分钟1．在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为轻绳一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动，则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是(　　)甲　　　　　　　　　乙丙　　　　　　　　　丁A．甲图中小球机械能守恒B．乙图中小球

2、A机械能守恒C．丙图中小球机械能守恒D．丁图中小球机械能守恒A　[甲图过程中轻杆对小球不做功，小球的机械能守恒，A项正确；乙图过程中轻杆对小球A的弹力不沿杆的方向，会对小球做功，所以小球A的机械能不守恒，但两个小球组成的系统机械能守恒，B项错误；丙图中小球在绳子绷紧的瞬间有动能损失，机械能不守恒，C项错误；丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，这是因为摆动过程中小球的轨迹不是圆弧，细绳会对小球做功，D项错误。]2．如图所示，两质量不相同的小球A、B(mA>mB)，分别用线悬在等高的O1、

3、O2点，A-9-/9高考球的悬线比B球的长，把两球的悬线均拉到水平位置后将小球无初速度释放，则经过最低点时(以悬点为零势能点)(　　)A．A球的速度等于B球的速度B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能小于B球的机械能D．A球的机械能大于B球的机械能B　[初始时刻，两球的动能和势能均为0，运动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以到达最低点时，两球获得的动能分别等于各自重力势能的减少量，由Ek＝mgl，知A球的动能大于B球的动能，故B项正确。]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

4、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＝10m/s2)(　　)A．10JB．15JC．20JD．25JA　[由2gh＝v－0得：vy＝，即vy＝m/s，落地时，tan60°＝可得：v0＝＝m/s，由机械能守恒定律得Ep＝mv，可求得：Ep＝10J，故A正确。]4．(2021·某某某某月考)图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧，t0时刻，将一小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。通过安装在弹簧下端的压

5、力传感器，测出此过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力，则(　　)-9-/9高考甲　　　　　　　乙A．t1时刻小球的动能最大B．t2～t3过程小球做加速运动C．t2时刻小球加速度大于gD．t3时刻弹簧的弹性势能与小球动能之和最小C　[当弹簧弹力等于小球重力时小球的动能最大，t1时刻弹力为0，t1时刻小球的动能不是最大，A错误；当弹簧弹力等于小球重力时小球的动能最大，因此t2～t3过程小球先做加速运动后做减速运动，B错误；t2时刻弹簧的压缩量最大，小球受到的弹力最大，处于最低点，合力向上；由

6、运动的对称性可知，小球与弹簧接触后，向下做加速运动的时间小于小球做减速运动的时间，可知小球在最低点受到的弹力大于2倍的重力，所以小球在最低点的加速度大于重力加速度g，C正确；当小球上升至最高点时，重力势能最大，由能量守恒定律可得，此时弹簧的弹性势能与小球动能之和最小，而t3时刻弹簧弹力为0，小球恰好离开弹簧，由题意可小球仍会上升一段距离至抛出点，故此时刻小球的重力势能不是最大值，弹簧的弹性势能与小球动能之和不是最小，D错误。]5．(2019·某某2月检测)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道AO对接半径为2R的光

7、滑圆弧轨道OB于O点。可视为质点的物体从上面圆弧的某点C由静止下滑(C点未标出)，物体恰能从O点平抛出去。则(　　)A．∠CO1O＝60°B．∠CO1O＝45°C．落地点距O2的距离为2R-9-/9高考D．落地点距O2的距离为2RC　[要使物体恰能从O点平抛出去，在O点有mg＝m，解得物体从O点平抛出去的最小速度为v＝。设∠CO1O＝θ，由机械能守恒定律可知，mgR(1－cosθ)＝mv2，解得θ＝90°，故选项A、B错误；由平抛运动规律可得，x＝vt,2R＝gt2，解得落地点距O2为2R，选项C正确，D错误

8、。]6．有一条长为2m的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条沿斜面向上滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g取10m/s2)(　　)A．2.5m/sB．m/sC．m/sD．m/sB　[链条的质量为2m，以开始时链条的最高点为零势能面，链条的机械能为E＝Ep＋Ek＝－×2mg×sinθ－×2