2023届高三物理二轮复习考前基础回扣练七机械能守恒定律功能关系

PAGE2-考前根底回扣练七机械能守恒定律功能关系建议用时20分钟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【解析】选C。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,选项D错误,C正确。2.自由下落的物体在下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为()A.重力做正功,重力势能减小B.重力做正功,重力势能增加C.重力做负功,重力势能减小D.重力做负功,重力势能增加【解析】选A。物体自由下落时,高度降低,所以重力做正功,重力势能减小,选项A正确。3.(多项选择)如下图,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落在比地面低h的海平面上,假设以地面为零势能面,且不计空气阻力,那么()A.物体在海平面的重力势能为mghB.重力对物体做的功为mghC.物体在海平面上的机械能为12mvD.物体在海平面上的动能为12mv【解析】选B、D。地面为零势能面,海平面在地面以下h处,高度为-h,所以物体在海平面的重力势能是-mgh,选项A错误;重力做功和路径无关,和初末位置高度差有关,从地面到海平面,位移竖直向下为h,重力也向下,重力对物体做功mgh,选项B正确;从地面到海平面过程只有重力做功,机械能守恒,在海平面机械能等于在地面机械能,在地面重力势能为0,动能为12mv02,机械能为E=0+12mv02=12mv02,选项C错误;海平面机械能同样为E=12mv02,而海平面重力势能为-mgh,所以E=4.(多项选择)如下图,上外表有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上,在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A,那么()A.在B下滑过程中,B的机械能守恒B.轨道对B的支持力对B做功C.在B下滑的过程中,A和地球组成的系统的机械能守恒D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒【解析】选B、D。在B下滑过程中,小车A向左运动,获得动能,故A和地球组成的系统的机械能不守恒,选项C错误;小车对B有支持力作用,且在支持力的方向上有位移,所以对B做功,B的机械能不守恒,选项A错误,B正确;将A、B看作一个整体,满足机械能守恒条件,A、B和地球组成的系统的机械能守恒,选项D正确。5.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h。设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为Ff。以下说法正确的选项是()A.小球上升的过程中动能减少了mghB.小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FfhC.小球上升的过程中重力势能增加了mghD.小球上升和下降的整个过程中动能减少了Ffh【解析】选C。小球在上升过程中的动能减少量等于克服合力做的功,即ΔEk=(mg+Ff)h,选项A错误;整个过程中的机械能减少量(动能减少量)等于克服除重力之外其他力做的功,即ΔE=2Ffh,选项B、D错误;上升过程中重力势能增加量等于克服重力做的功,即ΔEp=mgh,选项C正确。6.如下图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是()A.2R B.5C.4R3 【解析】选C。如下图,以A、B为系统,以地面为零势能面,设A质量为2m,B质量为m,根据机械能守恒定律有2mgR=mgR+12×3mv2,A落地后B将以v做竖直上抛运动,即有12mv2=mgh,解得h=13R。那么B上升的高度为R+17.(多项选择)如下图,木块静止在光滑水平桌面上,一子弹水平射入木块的深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为Ff,那么在这一过程中正确的选项是()A.木块的机械能增量为FfLB.子弹的机械能减少量为Ff(L+d)C.系统的机械能减少量为FfdD.系统的机械能减少量为Ff(L+d)【解析】选A、B、C。木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL,选项A正确;子弹机械能的减少量等于动能的减少量,即子弹克服阻力做的功Ff(L+d),选项B正确;系统减少的机械能等于因摩擦产生的热量,Q=Ffx相对=Ffd,选项C正确,D错误。8.如下图,木板质量为M,长度为L,小木块质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ。开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的拉力F将m拉至右端,拉力F至少做功为()A.12μmgL B.μC.μ(m+M)gL D.12μ【解析】选B。缓慢拉动时,拉力F做功最少,根据功能关系,拉力做的功等于系统产生的内能,所以W=μmgL,选项B正确。9.(多项选择)如下图,光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,最低点B处的入、出口靠近但相互错开,C是半径为R的圆形轨道的最高点,BD局部水平,末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接,传送带以恒定速度v逆时针转动,现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放,滑块能通过C点后再经D点滑上传送带,那么()A.固定位置A到B点的竖直高度可能为2RB.滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关C.滑块可能重新回到出发点A处D.传送带速度v越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多【解析】选C、D。设AB的高度为h,假设滑块从A点下滑刚好通过最高点C,那么此时应该是A下滑