高考物理一轮复习机械能守恒定律测试题

1、6/6高考物理一轮复习机械能守恒定律测试题在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下) ,物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化 ,但机械能的总量保持不变。以下是机械能守恒定律测试题 ,请大家练习。1.关于机械能是否守恒 ,以下说法正确的选项是()A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒C.做变速运动的物体机械能可能守恒D.合外力对物体做功不为零 ,机械能一定不守恒【答案】C【解析】做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体 ,如果是在竖直平面内那么机械能不守恒 ,选项A、B错误;合外力做功不为零 ,机械能可能守恒

2、,选项D错误 ,C正确.2.如图K5-3-1所示 ,在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上 ,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 ,那么弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g=10 m/s2)()图K5-3-1A.10 J B.15 JC.20 J D.25 J【答案】A【解析】由h=gt2 ,tan 60= ,可得v0= m/s.由小球被弹射过程中 ,小球和弹簧组成的系统机械能守恒得 ,Ep=mv=10 J ,故A正确.3.(2019年阳江模拟)如图K5-3-2所示 ,一个可视为质点的质量为m的小球以

3、初速度v飞出高为H的桌面 ,当它经过距离地面高为h的A点时 ,所具有的机械能是(以桌面为零势能面 ,不计空气阻力)()图K5-3-2A.mv2 B.mv2+mghC.mv2-mgh D.mv2+mg(H-h)【答案】A4.(2019年泰安一模)滑雪运发动沿倾角一定的斜坡向下滑行时其v-t图象如图K5-3-3所示 ,图线为曲线.那么此过程中运发动的()图K5-3-3A.运动轨迹是曲线B.加速度越来越小C.阻力越来越小D.机械能保持不变【答案】B【解析】v-t图和x-t图均只能描述直线运动 ,故A错误.速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度 ,切线斜率逐渐减小 ,加速度逐渐减小 ,故B正确.根据牛顿

4、第二定律知 ,合力逐渐减小 ,由牛顿第二定律知：mgsin -f=ma ,故阻力f增大 ,C错误.由于运发动的加速度在变化 ,那么知运发动在运动过程中必定受到阻力 ,且阻力做功 ,那么其机械能不守恒 ,故D错误.5.如图K5-3-4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 ,以下说法正确的选项是()图K5-3-4A.弹簧的弹性势能先减小后增大B.球刚脱离弹簧时动能最大C.

5、球在最低点所受的弹力大于重力D.在某一阶段内 ,小球的动能减小而小球的机械能增加【答案】CD【解析】从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中 ,弹簧的弹性势能转化为小球的机械能 ,弹性势能逐渐减小 ,选项A错误;当弹簧弹力与球重力相等时 ,球的动能最大 ,此后弹簧继续对球做正功 ,但球的动能减小 ,而球的机械能却增大 ,所以选项D正确 ,B错误;小球能继续上升 ,说明在细线烧断瞬间小球在最低点时受到的弹力大于球的重力 ,选项C正确.6.如图K5-3-5所示 ,质量分别为m和2m的2个小球A和B ,中间用轻质杆相连 ,在杆的中点O处有一固定转动轴 ,把杆置于水平位置后释放 ,在B球顺时针摆动到最低

6、位置的过程中 ,不计一切阻力 ,那么()图K5-3-5A.B球的重力势能减少 ,动能增加 ,B球和地球组成的系统机械能守恒B.A球的重力势能增加 ,动能也增加 ,A球和地球组成的系统机械能不守恒C.A球、B球和地球组成的系统机械能守恒D.A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒【答案】BC【解析】B球从水平位置下摆到最低位置过程中 ,受重力和杆的作用力 ,杆的作用力对B做负功.下摆过程中重力势能减少 ,动能增加 ,机械能减小.A球在B球下摆过程中 ,重力势能增加 ,动能增加 ,机械能增加.由于A+B系统只有重力做功 ,系统机械能守恒 ,A球机械能增加 ,B球机械能一定减少.所以选项B、C正确.7

7、.(2019年南京模拟)如图K5-3-6所示 ,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上 ,Oc与Oa的夹角为60 ,轨道最低点a与桌面相切.一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点) ,挂在圆弧轨道边缘c的两边 ,开始时 ,m1位于c点 ,然后从静止释放 ,设轻绳足够长 ,不计一切摩擦.那么()图K5-3-6A.在m1由c下滑到a的过程中两球速度大小始终相等B.在m1由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减少C.假设m1恰好能沿圆弧下滑到a点 ,那么m1=2m2D.假设m1恰好能沿圆弧下滑到a点 ,那么m1=3m2【答案】BC【解析】小球m1沿绳的方向的分速度与m2

8、的速度大小相等 ,A错误;重力m1g的功率P1=m1gv1竖 ,小球m1在竖直方向的分速度v1竖先增大后减小 ,故P1也先增大后减小 ,B正确;由m1和m2组成的系统机械能守恒可得：m1gR(1-cos 60)=m2gR ,故m1=2m2 ,C正确 ,D错误.8.(2019年潮汕十校联考)如图K5-3-7所示 ,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B ,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O ,倾角=30的斜面体置于水平地面上.A的质量为m ,B的质量为4m.开始时 ,用手托住A ,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力) ,OB段绳平行于斜面 ,此时B静止不动.将A由静止释放 ,在其下摆过程

9、中 ,斜面体始终保持静止 ,以下判断正确的选项是()A.物块B受到的摩擦力逐渐增大B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C.小球A的机械能守恒D.小球A的机械能不守恒 ,A、B系统的机械能守恒【答案】BC9.跳水比赛中 ,某运发动正在进行10 m跳台跳水比赛.质量为50 kg的跳水运发动进入水中后受到水的阻力而做减速运动 ,设水对他的阻力大小恒为1 200 N ,那么他在水中减速下降高度3 m的过程中 ,以下说法正确的选项是(g取10 m/s2)()A.他的动能减少3.6103 JB.他的重力势能减少1.5103 JC.他的机械能减少2.1103 JD.他的机械能减少3.6103 J【答案】BD

10、【解析】动能减少量等于合外力做功 ,Ek=|mgh-fh|=2.1103 J ,选项A错误;重力势能减少量等于重力做功Ep=mgh=1.5103 J ,选项B正确;机械能减少量等于克服阻力做功的值 ,E=1 2019 J=3.6103 J ,选项D正确.二、非选择题10.ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道 ,其中ABC的末端水平 ,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道 ,其直径DF沿竖直方向 ,C、D可看作重合的点.现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(g取10 m/s2)(1)假设要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动 ,H至少要有多高?(2)假设小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值 ,小球可击中与圆心等高的E点 ,求h.【答案】