高考物理二轮复习 第五章 能量和动量 夯基保分练（二）机械能守恒与能量守恒-人教版高三全册物理试题.doc

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1、夯基保分练(二)机械能守恒与能量守恒A级保分练1. (2017吉大附中摸底)如图所示为游乐场中过山车的一段轨道，P点是这段轨道的最高点，A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾。假设这段轨道是圆轨道，各节车厢的质量相等，过山车在运行过程中不受牵引力，所受阻力可忽略。那么过山车在通过P点的过程中，下列说法正确的是()A车头A通过P点时的速度最小B车的中点B通过P点时的速度最小C车尾C通过P点时的速度最小DA、B、C通过P点时的速度一样大解析：选B过山车在运动过程中，受到重力和轨道支持力作用，只有重力做功，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，则当重力势能最大时，过山车的动能最小，即速度最小，根据题

2、意可知，车的中点B通过P点时，重心的位置最高，重力势能最大，则动能最小，速度最小，故B正确。2. (2017湖北孝感联考)质量为50 kg 的某中学生参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如简图所示，经实际测量得知上升的最大高度是0.8 m，在最高点的速度为3 m/s，则起跳过程该同学所做功最接近(取g10 m/s2)() A225 J B400 J C625 J D850 J解析：选C该同学的起跳过程可视为做抛体运动，从起跳到达到最大高度的过程中，根据动能定理得Wmghmv20，解得W625 J，故C正确，A、B、D错误。3.如图所示，由光滑细管组成的轨道固定在竖直平面内，AB段和

3、BC段是半径为R的四分之一圆弧，CD段为平滑的弯管。一小球从管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。关于管口 D距离地面的高度必须满足的条件是()A等于2R B大于2RC大于2R且小于R D大于R解析：选B细管可以提供支持力，所以小球到达A点的速度大于零即可，由机械能守恒定律得mvmgHmg2R，则vA0，解得H2R。故B正确。4(2014全国卷)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B. C. D.解析：选B设物块水平抛出的初速度为v0，高度为h，由mv mgh，得v

4、0。物块从抛出到落地，由机械能守恒定律得mghmvmv2，解得v2，由几何关系易得，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角，故选项B正确，选项A、C、D错误。5.(多选)(2017厦门双十中学模拟)如图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，不计空气阻力，不计物体与弹簧碰撞时的动能损失，弹簧一直在弹性限度范围内，重力加速度为g，则以下说法正确的是()A物体落到O点后，立即做减速运动B物体从O点运动到B点，物体机械能守恒C在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒D物体在最低点

5、时的加速度大于g解析：选CD在O点时，重力大于弹力，物体继续向下加速，A错误；物体从O点到B点过程中，弹簧的弹性势能增加，物体的机械能减小，B错误；在整个过程中，只有重力势能、弹性势能、动能的相互转化，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，C正确；在最低点，由简谐运动的对称性知加速度大于g，D正确。 6. (多选)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为g，该物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中()A重力势能增加了mghB机械能损失了mghC动能损失了mghD合外力对物体做功为mgh解析：选BD物体的重力势能增加了mgh，选项A错误；由牛顿第二

6、定律可知： mgsin 30Ffma，解得Ffmg，故机械能损失了EFfmgh，选项B正确；由动能定理可知，动能损失为：Ekmasmgmgh，选项C错误；合外力对物体做功为mgh，选项D正确。7. (2017辽宁抚顺一中模拟)如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计，当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为()AhH Bh Ch D.h解析：选D根据动能定理，质点第一次在半圆轨道中有mg(Wf)0，Wf为质点克服摩擦力做功大小，WfmgH。质点第二次在半圆轨道中运动时，对应位置处速

7、度变小，因此半圆轨道对质点的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，因此小球再经过轨道a点冲出时，能上升的高度为Hh，故D正确。8. (多选)(2017九江高三调研)如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是()A球1的机械能守恒 B球6在OA段机械能增大C球6的水平射程最小 D六个球落地点各不相同解析：选BC当所有小球都在斜面上运动时机械能守恒，当有小球在水平面上运动

8、时，后面小球要对前面的小球做功，故球1的机械能不守恒，选项A错误；球6在OA段由于球5的推力对其做正功，其机械能增大，选项B正确；由于球6离开A点的速度最小，所以其水平射程最小，选项C正确；当球1、2、3均在OA段时，三球的速度相同，故从A点抛出后，三球落地点也相同，选项D错误。9(2017怀化高三质检)如图甲所示，ABC为竖直放置的半径为0.1 m的半圆形轨道，在轨道的最低点A和最高点C各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FC。质量为0.1 kg的小球，以不同的初速度v冲入ABC轨道。(g取10 m/s2，最后结果可用根式表示)(1)若FA13 N，求小

9、球经A点时的速度vA的大小；(2)若FC和FA的关系图线如图乙所示且FA13 N，求小球由A滑至C的过程中损失的机械能。解析：(1)由牛顿第三定律可知，小球在A、C两点所受轨道的弹力大小FNAFA，FNCFC在A点由牛顿第二定律得FNAmg解得vA2 m/s。(2)在C点由牛顿第二定律得FNCmg对A至C的过程，由动能定理得Wfmg2Rmvmv对A至C的过程，由功能关系得E损|Wf|由以上三式解得损失的机械能为E损0.2 J。答案：(1)2 m/s(2)0.2 JB级拔高练10. (多选)(2017山东临沂模拟)如图所示，在升降机内有一固定的光滑斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体下方的固定木

10、板A上，另一端与质量为m的物块B相连，弹簧与斜面平行。升降机由静止开始加速上升高度h的过程中()A物块B的重力势能增加量一定等于mghB物块B的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的弹力对其做功的代数和C物块B的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的弹力对其做功的代数和D物块B和弹簧组成系统的机械能的增加量等于斜面对物块B的支持力和A对弹簧的弹力做功的代数和解析：选CD物块B开始受重力、支持力、弹簧的弹力，处于平衡状态，当具有向上的加速度时，合力向上，弹簧弹力和支持力在竖直方向上的合力大于重力，所以弹簧的弹力增大，物块B相对于斜面向下运动，物块B上升的高度小于h，所以重力势能的增加量小于mgh，A错

11、误；由动能定理可知，动能增加量等于合力做的功，经受力分析可知，物块B受三个力的作用，除弹簧弹力和支持力外，还有重力，B错误；由功能关系可知，机械能的增量等于除了重力外其他力对系统做的功，分别对物块B和物块B与弹簧组成的系统受力分析，可知C、D正确。11. (多选)(2017成都七中检测)如图所示，轻质弹簧的一端固定在粗糙斜面上的挡板O点，另一端固定一个小物块。小物块从P1位置(此位置弹簧伸长量为零)由静止开始运动，运动到最低点P2位置，然后在弹力作用下上升，运动到最高点P3位置(图中未标出)。在上述两个过程中，下列判断正确的是()A下滑和上滑过程中弹簧和小物块组成的系统机械能守恒B下滑过程小物

12、块速度最大位置比上滑过程速度最大位置高C下滑过程弹簧和小物块组成的系统机械能减小量比上滑过程小D下滑过程重力、弹簧弹力和摩擦力对小物块做功总值等于上滑过程重力、弹簧弹力和摩擦力做功总值解析：选BD对小物块受力分析，受重力、弹簧的弹力、斜面对小物块的支持力和摩擦力，摩擦力做负功，机械能减少，A错误；全程分析可知P3一定在P1的下方，P1到P2和P2到P3过程对比分析，P1到P2过程摩擦力沿斜面向上，P2到P3过程摩擦力沿斜面向下，下滑过程小物块速度最大位置比上滑过程速度最大位置高，B正确；P1、P2的距离大于P2、P3的距离，摩擦力大小相等，则下滑过程机械能损失多，C错误；下滑与上滑过程的动能变

13、化量均为零，根据动能定理知，两个过程总功为零，所以下滑过程重力、弹簧弹力和摩擦力做功总值等于上滑过程重力、弹簧弹力和摩擦力做功总值，D正确。12. (2017江西五校联考)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的S形轨道。光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略。粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h。从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为x。已知小球质量为m，不计空气阻力，求：(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；(3)小球从A至E运动过程中克服摩擦阻力做的功。解析：(1)小球从E点飞出后做平抛运动，设在E点的速度大小为v，则4Rgt2，xvt，解得vx 。(2)小球从B点运动到E点的过程，机械能守恒，有mvmg4Rmv2。在B点有Fmgm，联立解得F9mg，由牛顿第三定律可知，小球运动到B点时对轨道的压力为F9mg。(3)设小球从A至E运动过程中克服摩擦力做的功为W，则mg(h4R)Wmv2得Wmg(h4R)。答案：(1)x(2)9mg(3)mg(h4R)