推荐学习K12版高考物理一轮复习 精选题辑 课练16 机械能守恒定律和能量守恒定律文档格式.docx

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对于运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，蹦极过程中只有重力和弹力做功，所以系统机械能守恒，故C正确；

重力做功是重力势能转化的量度，即WG＝－ΔEp，而蹦极过程中重力做功与重力势能零点的选取无关，所以重力势能的改变量与重力势能零点的选取无关，故D错误．

2．（2018·

江苏泰州中学期中）（多选）如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．物体落到海平面时的重力势能为mgh

B．物体从抛出到落到海平面的过程重力对物体做功为mgh

C．物体在海平面上的动能为mv＋mgh

D．物体在海平面上的机械能为mv

BCD

物体运动过程中，机械能守恒，所以任意一点的机械能相等，都等于抛出时的机械能，物体在地面上的重力势能为零，动能为mv，故整个过程中的机械能为mv，所以物体在海平面上的机械能为mv，在海平面重力势能为－mgh，根据机械能守恒定律可得－mgh＋mv2＝mv，所以物体在海平面上的动能为mv＋mgh，从抛出到落到海平面，重力做功为mgh，所以B、C、D正确．

3．（2018·

吉林省实验中学五模）（多选）A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：

除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；

B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；

C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管开口的高度大于h；

D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达高度h的是（　　）

AC

A图中小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得mgh＋0＝mgh′＋0，则h′＝h，故A正确；

B图中小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得mgh＋0＝mgh′＋mv2，则h′<

h，故B错误；

C图中小球最后沿轨道做竖直上抛运动，运动到最高点时速度为零，根据机械能守恒定律得mgh＋0＝mgh′＋0，则h′＝h，故C正确；

D图中小球沿半圆轨道运动，通过最高点最小的速度为v＝，故在最高点时速度不为零，根据机械能守恒定律得mgh＋0＝mgh′＋mv2，则h′<

h，故D错误．

4．（2018·

天津一中模拟）

固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则（　　）

A．在下滑过程中圆环的机械能守恒

B．在下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增大

C．弹簧的弹性势能在整个过程中增加了mgh

D．在下滑过程中（含始未位置）有两个位置弹簧弹力的功率为零

C

圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的弹力，所以圆环的机械能不守恒，A错误；

弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由题图知弹簧先压缩再伸长，故弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，B错误；

系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，则弹簧的弹性势能增大了mgh，C正确；

在A点时弹簧处于原长，弹力为零，故A点弹力的功率为零，当弹簧与速度方向垂直时，弹力的功率为零，当弹簧再次恢复原长时，弹力为零，弹力的功率为零，到最底端时圆环的速度为零，所以弹力的功率为零，在下滑过程中（含始末位置）有四个位置弹簧弹力的功率为零，D错误．

5．（2018·

四川泸洲诊断）如图所示，粗糙斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点且恰好处于静止状态．现将物块从O点拉至A点，撤去拉力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零，则物块从A运动到B的过程中（　　）

A．物块在位置B点时，处于平衡状态

B．当A点离O点越远时，物块所能达到的最大动能的位置也离O点越远

C．从O向B运动过程中，物块的加速度逐渐减小

D．从A向O运动过程中，系统的弹性势能的减少量大于机械能的增加量

物块位于O点时恰好处于静止状态，则重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力．物块在位置B点时，弹簧对物块有沿斜面向下的弹力，所以重力沿斜面向下的分力和弹力之和大于最大静摩擦力，所以物块在B点时将要下滑，故A错误；

物块从A向O运动过程，受重力、支持力、弹簧的拉力和滑动摩擦力，当其合力为零时动能最大，此位置有kx＝mgsinα＋μmgcosα，α为斜面倾角，可知弹簧的伸长量x一定，即动能最大的位置不变，故B错误；

从O向B运动过程中，物块的加速度为a＝，x逐渐增大，则a逐渐增大，故C错误；

物块从A向O运动过程中，弹簧的弹性势能减小，转化为物块的机械能和内能，则系统弹性势能的减少量大于机械能的增加量，故D正确．

6．（2018·

宁夏银川一中模拟）如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，传送带开始时处于静止状态．把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1.随后让传送带为v2的速度逆时针匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2.下列关系中正确的是（　　）

A．W1＝W2，P1<

P2，Q1＝Q2

B．W1＝W2，P1<

P2，Q1>

Q2

C．W1>

W2，P1＝P2，Q1>

D．W1>

W2，P1＝P2，Q1＝Q2

B

当传送带不运动时，拉力做功W1＝FL，物体从A运动到B的时间t1＝，因摩擦而产生的热量Q＝fL.当传送带运动时，拉力做功W2＝FL，物体从A运动到B的时间t2＝<

t1，因摩擦而产生的热量Q2＝fv1t2.拉力做功功率P1＝，P2＝，比较可知W1＝W2，P1<

P2.又v1t2<

v1t1，v1t1＝L，得Q1>

Q2.故选B.

7．（多选）内壁光滑的环形凹槽半径为R，

固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后（　　）

A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能

B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能

C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点

D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点

AD

由题意知，甲、乙两球组成的系统机械能守恒，故甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能，所以A正确；

在甲下滑的过程中，甲、乙两球的动能在增加，故甲球减少的重力势能大于乙球增加的重力势能，所以B错误；

由于甲的质量小于乙的质量，根据滑动过程机械能守恒知，甲不能下滑到最低点，所以C错误；

根据滑动过程机械能守恒，杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点，故D正确．

8．一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图甲所示．若将一个质量为m小球分别拴在链条右端和左端，如图乙、图丙所示．约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是（　　）

A．va＝vb＝vc　　　　B．va<

vb<

vc

C．vc>

va>

vbD．va>

vb>

图甲中，当整根链条离开桌面时，根据机械能守恒定律可得mg·

＝mv，解得va＝；

图乙中，当整根链条离开桌面时，根据机械能守恒定律可得mg·

＝·

2mv，解得vb＝；

图丙中，当整根链条离开桌面时，根据机械能守恒定律有mg·

＋mg＝·

2mv，解得vc＝，故vc>

vb，选项C正确．

9．（2018·

山东菏泽联考）如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平桌面上，初始时用手拉住b，使a、b静止，撤去此拉力后，a开始运动．在a下降的过程中，b始终未离开桌面．（忽略一切摩擦阻力和空气阻力）在此过程中（　　）

A．a的动能小于b的动能

B．a的动能等于b的动能

C．两物体所组成的系统机械能增加

D．物体a克服绳拉力做的功等于物体a机械能的减少量

将b的实际速度进行分解，如图所示．由图可知va＝vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，A正确，B错误；

由于只有重力做功，故a、b组成的系统机械能守恒，C错误；

根据功能关系可知，物体a克服绳拉力做的功等于物体a机械能的减少量，D正确．

10．（2018·

福建福州文博中学月考）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，下列说法正确的是（　　）

A．斜面倾角α＝60°

B．A获得最大速度为2g

C．C刚离开地面时，B的加速度最大

D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒

C刚离开地面时，对C有kx2＝mg，此时B有最大速度，即aB＝aC＝0，则对B有mg＋kx2＝T，对A有4mgsinα－T＝0，联立可得sinα＝，α＝30°

，故A错误；

初始时系统静止，且线上无拉力，对B有kx1＝mg，可知x1＝x2＝，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零，此过程中A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，即4mg（x1＋x2）sinα＝mg（x1＋x2）＋（4m＋m）v，联立可得vAm＝2g，故B正确；

对B球进行受力分析可知，刚释放A时，B所受合力最大，此时B具有最大加速度，故C错误；

从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误．

11.

如图所示，质量为m的小球从四分之一光滑圆弧轨道顶端静止释放，从轨道末端O点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的P点．以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程y＝6－x2（单位：

m），小球质量m＝0.4kg，圆弧轨道半径R＝1.25m，g取10m/s2，求：

（1）小球对圆弧轨道末端的压力大小．

（2）小球从O点到P点所需的时间（结果可保留根号）．

（1）12N　

（2）s

（1）小球从释放到O点过程中机械能守恒，则：

mgR＝mv2

解得：

v＝＝5m/s