2017-2018学年高考物理二轮复习选择题保分练(五)机械能守恒定律、功能关系

1、选择题保分练（五）机械能守恒定律、功能关系1. （2017 苏锡常镇四市模拟）以一定的初速度从地面竖直向上抛出一小球，小球上升到最高点之后，又落回到抛出点，假设小球所受空气阻力与速度大小成正比，则小球运动过程中，机械能E随离地高度h的变化关系可能正确的是（）解析：选 D 由于f=kv,由能量关系可知:E=Eo-fh=吕一kvh；上升过程中，速度减2小，故E h图象的斜率减小；下降过程中，速度增大，故E h图象的斜率变大；上升过程的初速度大于下降过程的末速度，上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，上升过程中的平均阻力大于下降过程中的平均阻力，故上升过程中机械能的减小量比下降过程中机械能的减小

2、量大。则D 正确，A、B、C 错误。2.（2018 届高三本溪三校联考）如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上， 一质量为m的带正电小球在外力F的作 用下静止于图示位置，小球与弹簧不拴接，弹簧处于压缩状态，现撤去F,在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹簧弹力对小球做的功分别为W、W、W,不计空气阻力，则上述过程中 （ ）A. 小球重力势能的增量为W/B. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒C. 小球动能的增量为 W+WD. 小球机械能的增加量为W+W解析：选 D 由题意可知，此过程中重力做负功，故中电场力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能不守恒，弹力做

3、功，根据动能定理可得 压=W+W+W,C 错误;& =-WG=-W,A 错误；此过程B 错误；此过程中电场力、 重力、重力以外的力做功等于小球机械能的变化量，故小球机械能的增加量等于弹力和电场力做功，所以3. （2017 肇庆模拟）一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B,E=赃W,D 正确。两小球质量均为m大小忽略不计，杆的长度为I。先将杆竖直靠放在竖直墙上，如图所示，轻轻振动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为弓时，下列说法正确的是（不计一切摩擦）（）A.小球A和B的速度都为1；glB.小球A和B的速度都为 23gl34.如图所示，固定的竖直光滑长杆上

4、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， 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3mgLC. 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解析：选 B 圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项 A D 错误；弹簧长度为 2L时，圆环下落的高度h= 3L,根据机械能守 恒定律，弹簧的弹性势能增加了 E）=mgh=J5mgL选

5、项 B 正确；圆环释放后，圆环向下先做加速运动，后做减速运动，当速度最大时，合力为零，下滑到最大距离时，具有向上的 加速度，合力不为零，选项 C 错误。5.多选（2017 西安高新一中模拟）一个质量为m的物体以某一速3度从固定斜面底端冲上倾角为30的斜面，其加速度为-g,如图所示,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则此过程中（）一3A.物体动能增加了 mghB.物体克服重力做功mgh1C.物体机械能损失了？mghD.物体克服摩擦力做功 1mghC.小球A B的速度分别为13gl和1:可D.小球A B的速度分别为 2/gl和1、3gl解析：选 C 由题意及几何关系易知，此时杆与水平面的夹角为 3

6、0，如图所示，设此时小球A向下的速度为vi，小球B水平向 右的速度为V2，则它们沿杆方向的分速度大小相等，即visin 30 =V2COS 30 ，得Vi= 3V2,选项AB 错误；又因为杆向下滑时系统机械能守恒，故mgl=mgx2+2mv2+ 舟口舟口联立两式解得433解析：选 BC 物体在斜面上加速度为 4，方向沿斜面向下，物体所受合力F合=ma=4mg方向沿斜面向下，斜面倾角为30，由几何关系知，物体从斜面底端到最大高度处的位移3为 2h,物体从斜面底端到最大高度处，合力做功Wi=F合X2h= qmgh根据动能定理得3Wi=A云，所以物体动能减小 gmgh故 A 错误；根据功的定义式得：

7、重力做功W=mgh故 B 正确；重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh而物体动能减小31qmgh所以物体机械能损失了 qmgh故 C 正确；除了重力之外的力做的功量度机械能的变化，物体除了重力之外还有摩擦力做功，物体机械能减小了 1mgh所以摩擦力做功为-2mgh故D 错误。6.多选（2017 河南中原名校检测）如图所示，一个质量为2m的甲球和一个质量为m的乙球，用长度为 2R的轻杆连接，两个球都被限制在半径 为R的光滑圆形竖直固定轨道上。初始时刻，轻杆竖直，且质量为2m的甲球在上方。此时，因受扰动两球开始运动，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）A. 甲球下滑过程中减少的

8、机械能总等于乙球增加的机械能B. 甲球下滑过程中减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C.整个运动过程中甲球的最大速度为3 . 3gRD. 甲球运动到最低点前，轻杆对乙球一直做正功解析：选 AD 以两个球为系统分析，在运动的过程中，重力对系统做正功，甲球和乙球的动能都增加。由于只有动能和重力势能的相互转化， 所以甲球下滑过程中减少的机械能 总等于乙球增加的机械能，故 A 正确；在运动的过程中，重力对系统做正功，甲球和乙球的动能都增加，所以甲球下滑过程中减少的重力势能总大于乙球增加的重力势能，故B 错误;当甲球到达最低点时， 乙球也到达了最高点， 该过程中系统减小的重力势能等于系统增加的1212

9、动能，由于两球的线速度相等，设该速度为v，则：2mgFmgf= qmv+ X2m2,解得：v=2gR故C错误；甲球运动到最低点前，乙球的重力势能一直增大，同时其动能也一直增大，可知轻杆对乙球一直做正功，故D 正确。57.多选（2017 山西检测）如图所示，轻弹簧一端固定在0点，另一端与质量为m的带孔小球相连，小球套在竖直固定杆上， 轻弹簧自然长度正好 等于0点到固定杆的距离00。小球从杆上的A点由静止释放后，经过B点时速度最大，运动到C点时速度减为零。若在C点给小球一个竖直向上的 初速度v,小球恰好能到达A点。整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内,F列说法正确的是（）D.解析：选 AC 小球从A

10、下滑到0的过程，弹簧弹力与速度方向成锐角，弹力做正功，但弹力在减小，速度在增大，而在O弹力为零，功率为零，则从A下滑到0的过程中,始时细绳伸直，B静止在桌面上，用手托着A使弹簧处于原长，且AA. 从A下滑到0的过程中，弹簧弹力做功的功率先增大后减小B. 从A下滑到C的过程中, 在B点时小球、弹簧及地球组成的系统机械能最大C. 从A下滑到C的过程中,小球克服摩擦力做的功为%vA的过程中,弹力的功率先增大后减小，选项A 正确；由全过程的运动可知，一直有摩擦力做负功，的机械能一直减小，故小球在A的机械能最大，选项 B 错误；从A到C由动能定理：皿=0-0,从C到A,由于路径和A、C位置均不变，则WG

11、、W、W弹的大小相同，1212系统WG-W有一WG-W+WP0 -2mv解得W/=4mv，选项 C 正确；小球从A至C经过B时速度最大，则加速度为零，此时摩擦力向上与弹簧弹力、杆的弹力、重力的合力为零；而从 时弹簧弹力和重力均相同，但摩擦力向下，8.多选（2018 届高三邵阳联考绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体故合力不为零，加速度不为零，选项）如图所示，物体A B通过细A、B的质量分别为 2m m开C至A经过BD 错误。从C上升到此时B对g。A.A下落过程中，A和弹簧组成的系统机械能守恒B.弹簧的劲度系数为2mghC.A着地时的加速度大小为.1小球经过B点时的加速度为零6与地面的距离为h。放手后A下落，着地时速度大小为77777桌面恰好无压力。不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为F列说法正确的是（）12A着地时弹簧的弹性势能为mgh-?mvD.7解析：选 AC 因为B没有运动，所以A下落过程中，只有弹簧弹力和重力做功，故A和弹簧组成的系统机械能守恒，A 正确；因为A刚下落时，弹簧处于原长，A落地时，弹簧对B的弹力