2021年高考物理总复习：第6讲机械能 机械能守恒（含答案解析）.pdf

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1、2021年高考物理总复习：第6讲机械能机械能守恒选 择 题（共 45小题）1.（2 0 2 0 广州二模）疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力。关于球离开球拍到第一次落地的过程，下列说法正确的是（）A.球撞击墙壁过程没有机械能损失B.球在空中上升和下降过程时间相等C.球落地时的速率一定比抛出时大D.球落地时和抛出时的动能可能相等2.（2 0 2 0 山东模拟）在空中的O 点将一可视为质点的小球以速度v o 水平抛出，经时间t i小球经过P l点，速度方向偏转了 4 5 角；如果

2、在O点将该小球以速度3 V o 水平抛出，经时间t 2 小球经过P 2 点，速度方向也偏转了 4 5 角。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.O点到P i 点和O点到P 2 点的水平距离之比为1：9B.O点到P i 点和O点到P 2 点的竖直距离之比为1：3C.小球经过P i 点、P 2 点时动能之比为1：3D.O P i O P 2 与水平方向夹角的正切值之比为1：93.（2 0 2 0 湖北模拟）水平放置的光滑圆环，半径为R,AB是其直径。一质量为m 的小球穿在环上并静止于A点。沿 AB方向水平向右的风力大小恒为 F=mg,小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是（）第1页 共7 2

3、页A.小球运动过程中的最大速度为师B.小球运动过程中的最大动能为（或+1）mgRC.运动中小球对环的最大压力为VmgD.运动中小球对环的最大压力为6mg34.（2020烟台一模）如图所示，半径为R 的光滑-圆弧轨道A B C 竖直固定在水平地面上,4顶端A 处切线水平。将一质量为m 的小球（可视为质点）从轨道右端点C 的正上方由静止释放，释放位置距离地面的高度为h（可以调节），不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.h=2R时，小球刚好能够到达圆弧轨道的顶端AB.适当调节h 的大小，可使小球从A 点飞出，恰好落在C 点C.h=竽 时，由机械能守恒定律可知，小球在轨道左侧能够到达的最大距地高度为宇

4、D.h=4R时，小球从A 点飞出，落地点与O 点之间的水平距离为4R5.（2020唐山二模）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，弹簧一直保持竖直，空气阻力不计，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法中正确的是（）OA.小球动能一直减小B.小球的机械能守恒C.克服弹力做功大于重力做功D.最大弹性势能等于小球减少的动能6.（2020东阳市模拟）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在从接触到将第 2 页 共 7 2 页弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述中正确的是（）OA.球的加速度的最大值，不一定大于重力加速度gB.球所受弹力的最大值，一定小于其重力的2倍C.小

5、球的动能逐渐减小，而系统的机械能保持不变D.系统的势能先减少后增加7.（2 02 0海南模拟）如图所示，小球用不可伸长的细线悬挂起来，将细线水平拉直后由静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为V、向心加速度为a、重力的功率为P、绳子的拉力为F,若不改变小球的质量，把细线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后由静止释放小球，下面说法正确的是（）A.改变细线长度之后，小球在最低点的速度v 变为原来的2倍B.改变细线长度之后，小球在最低点时重力的功率P变为原来的企倍C.改变细线长度前后，小球在最低点时向心加速度a 都等于重力加速度的4倍D.改变细线长度前后，小球在最低点时绳子拉力F都等于小球重力的3 倍

6、8.（2 02 0滨州二模）如图所示，一半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，半圆顶点有大小可不计的定滑轮，O点为其圆心，A B为半圆上两点，OA 处于水平方向，OB与竖直方向夹角为4 5 .一轻绳两端连接大小可不计的两个小球甲、乙，初始时甲静止在B点，乙静止在O 点，绳子处于拉直状态。已知甲球的质量m i =2 k g,乙球的质量m 2=1k g,半圆轨道的半径r=1 m,当地重力加速度为g=10m/s 2,忽略一切摩擦。解除约束后，两球开始运动的过程中，下列说法正确的是（）A.甲球刚开始运动时的加速度大小为5（V 2-1）m/s2第3页 共7 2页B.甲球一定能沿圆弧面下滑经过A 点C.甲球沿着

7、球面运动过程中，甲、乙两球系统的机械能守恒D.甲球沿着球面运动过程中，甲球机械能增加9.（2020张家口模拟）如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端有一固定挡板，轻质弹簧下端与挡板相连，上端与物体A 相连。用不可伸长的轻质细线跨过斜面顶端的定滑轮把A 与另一物体B 连接起来，A 与滑轮间的细线与斜面平行。初始时用手托 住 B,细线刚好伸直，此时物体A 处于静止状态。若不计滑轮质量与摩擦，弹簧始终在弹性限度内，现由静止释放物体B,在 B 第一次向下运动过程中（）A.轻绳对物体B 做的功等于物体B 重力势能的变化量B.物 体 B 的重力做功等于物体B 机械能的变化量C.轻绳对物体A 做

8、的功等于物体A 的动能与弹簧弹性势能的变化量之和D.两物体与轻绳组成系统机械能变化量的绝对值等于弹簧弹性势能变化量的绝对值10.（2020杭州模拟）如图是小梁做引体向上的示意图。假设小梁在3 0 s内刚好连续做了10个完整的引体向上，若每次完整的引体向上分为身体“上引”（身体由静止开始从最低点升到最高点）和“下放”（身体从最高点回到最低点的初始状态）两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动，则下列说法正确的是（）A.单杠对双手的弹力是由于小梁的手发生了弹性形变产生的B.一次完整的引体向上过程中，小梁的机械能守恒C.小梁在30s内克服重力做功的功率约为100WD.“上引”过程中，单杠对小梁做正

9、功11.（2020丰台区二模）摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（）第4页 共7 2页A.在最高点，乘客处于超重状态B.任一时刻乘客受到的合力都不等于零C.乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变12.（2020泸州模拟）如图所示，在固定的四分之一圆轨道的圆心O 处，以不同的初速度水平抛出同一小球，不计空气阻力。若小球的初速度从零开始逐渐增大，则小球落在圆轨道上的动能将（）A.一直增大 B.一直减小C.先增大后减小 D.先减小后增大13.（2020海淀区二模）某小组利用频闪照相的方法

10、研究单摆的运动过程，即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A 时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A 位置由静止运动到右侧最高点B 的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点 O 时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知（）A.A 和 B 位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒B.摆球在A 点的所受合力大小大于在B 点的合力C.摆球经过O 点前后瞬间加速度大小不变第5页 共7 2页D.摆球经过O 点前后瞬间角速度大小不变E.摆球从A 点到O 点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O 点到B 点的过

11、程中克服重力做功的功率F.在 O 点附近摆球相邻位置的间隔较大，说明其在O 点附近相邻位置间的运动时间较长G.小球在A 点受绳的拉力大小小于其在B 点受绳的拉力14.（2020山东模拟）水平地面上固定一倾角为0 的光滑斜面体，斜面体底端有一垂直于斜面的固定挡板，如图所示，一劲度系数为K 的轻弹簧两端连接两物体，质量分别为m、M,用力作用在M 上，使系统静止，同时m 恰好对挡板无压力。某时刻撤去外力，则撤去外力后（重力加速度取g）（）A.M 下滑过程中弹簧的最大弹性势能为2（用2 +：）92sIMkB.M 下滑过程中弹簧处于原长时M 速度最大C.M 运动到最低点时m 对挡板的压力为2（M+m）g

12、sinQD.M 在下滑过程中机械能守恒15.（2020宁波二模）如图所示，AB是半径为R 的四分之一圆弧轨道，轨道底端B 点与一水平轨道BC相切，水平轨道又在C 点与足够长的斜面轨道CD 平滑连接，轨 道 B 处有一挡板（厚度不计）。在圆弧轨道上静止摆放着N 个半径为r（r R）的光滑刚性小球，恰好将AB轨道铺满，小球从A 到 B 依次标记为1、2、3、N 号。现将B 处挡板抽走，N 个小球均开始运动，不计一切摩擦，考虑小球从A B向 C D 的运动过程，下列说法正确的是（）A.N 个小球在离开圆弧轨道的过程中均作匀速圆周运动B.1号小球第一次经过B 点的速度一定小于四证C.1号小球第一次经过

13、B 点的向心加速度一定等于2g第6页 共7 2页D.1 号小球第一次沿CD斜面上升的最大高度为R1 6.（2 0 2 0 大兴区一模）如图所示，在一端封闭、长 约 1 m 的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R （R视为质点）。现将玻璃管轴线与竖直方向y 轴重合，在小圆柱体 R上升刚好到达匀速时的起点位置记为坐标原点O,同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动（不影响小圆柱体竖直方向的运动）。小圆柱体R依次经过平行横轴的三条水平线上的A、B、C位置，在 O A、A B、BC三个过程中沿y轴方向的高度均相等，则小圆柱体在OA、A B、BC三个过程中，下面结论正确的是（）B.动

14、能增量之比为1：2：3C.机械能增量之比为1：1：1D.合力的冲量大小之比为1：1：11 7.（2 0 2 0 湖北二模）如图所示，木块A置于上表面水平的木块B上，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中，AB始终保持相对静止，下列说法正确的是（）A.B对 A的摩擦力不做功B.A和地球组成系统机械能不守恒C.B和地球组成系统机械能守恒D.斜面对B的弹力做负功1 8.（2 0 2 0 南京模拟）质量分别为m i 和 m 2 的两个小物块用轻绳连结，绳跨过位于倾角0的粗糙斜面顶端的轻滑轮，斜面左端固定在水平桌面上，通过改变AB边的高度可使A O绕 O点转动，如图所示。已知滑轮与转轴之间的摩

15、擦不计，m i=2 m 2,现在使O缓慢地从 6 0 变 为 1 5 ,m i 始终相对斜面处静止状态，m 2 始终悬空（未 与 A B、地面接触），下列说法正确的是（）第7页 共7 2页B.m i和 m2系统的机械能一定守恒C.m i受到的摩擦力先减小再增加D.斜面对m i的支持力始终不变19.（2020全国H卷模拟）如图所示，小球用不可伸长的细线悬挂起来，将细线水平拉直后由静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为V、向心加速度为a,重力的功率为P、绳子的拉力为F,若不改变小球的质量，把细线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后由静止释放小球，下面说法正确的是（）A.改变细线长度之后，小球在最低

16、点的速度v 变为原来的2 倍B.改变细线长度之后，小球在最低点时重力的功率P 变为原来的四倍C.改变细线长度前后，小球在最低点时向心加速度a 都等于重力加速度的2 倍D.改变细线长度前后，小球在最低点时绳子拉力F 都等于小球重力的2 倍20.（2020运城一模）蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。如图甲所示，某人做蹦极运动，绳子拉力F 的大小随时间t 的变化规律如图乙所示。假设人由静止开始下落，且运动只发生在竖直方向，重力加速度g=10m/s2,图中to=lOs。下列说法正确的是（）7-Y +A.绳子的长度约为30mB.O.2to时刻，人的速度最大

17、第8页 共7 2页C.人下落过程机械能守恒D.人下落过程，先失重后超重21.（2020郑州二模）如图所示，在某一水平地面的同一直线上，固定一个半径为R 的四分之一圆形轨道A B,轨道右侧固定一个倾角为30。的斜面，斜面顶端固定一大小可忽略的轻滑轮，轻滑轮与O B 在同一水平高度。一轻绳跨过定滑轮，左端与圆形轨道上质量 为 m 的小圆环相连，右端与斜面上质量为M 的物块相连，在圆形轨道底端A 点由静止释放小圆环，小圆环运动到图中P 点时，轻绳与轨道相切，OP与 OB夹角为60；小圆环运动到B 点时速度恰好为零。忽略一切摩擦阻力，小圆环和物块均可视为质点，物块离斜面底端足够远，重力加速度为g。则下

18、列说法正确的是（）A.小圆环到达B 点时的加速度为蓝B.小圆环到达B 点后还能再次滑回A 点C.小圆环到达P 点时，小圆环和物块的速度之比为2：V3D.小圆环和物块的质量之比满足一 一V5-122.（2020武汉模拟）伽利略开创性地设计了小球沿斜面滚下的实验，对运动做了细致的实验和理论研究。为此他做了一块长约6m、宽约25cm的木板，中间刻一凹槽，将木板斜放后，分别让不同质量的铜球由静止沿斜面无滑动地滚下，然后测定球滚动的距离s 及其对应的时间t。忽略球在滚动过程中受到的微小空气阻力，下列说法不正确的是（）A.实验定量地证明了 s 与 t2成正比B.通过实验伽利略发现小球的加速度与小球的质量无

19、关C.通过实验伽利略认识到加速度是速度随时间的变化率D.小球滚动过程中机械能不守恒23.（2020福州模拟）将一小球以初速度vo水平抛出，不计空气阻力，小球轨迹如图a 所示，按此轨迹制作一条光滑轨道，并将轨道固定在竖直面，如图所示。现把质量为m 的小球套在轨道上，从轨道顶点O 由静止开始下滑，已知当地重力加速度为g,则沿该轨道下滑的小球（）第9页 共7 2页A.做平抛运动B.机械能不守恒C.下滑高度h 时，重力瞬时功率为D.与图a 中的小球相比，下行相同高度时，耗时较长24.（2020聊城二模）在 2019年武汉举行的第七届世界军人运动会中，2 1 岁的邢雅萍成为本届军运会的“八冠王”。如图是

20、定点跳伞时邢雅萍运动的v-t 图象，假设她只在竖直方向运动，从 0 时刻开始先做自由落体运动，ti时刻速度达到v i时打开降落伞后做减速运动，在 t2时刻以速度V2着地。已知邢雅萍（连同装备）的质量为m,则邢雅萍（连同装备）（）A.0t2内机械能守恒1B.0t2内机械能减少了产丫/C.tl时刻距地面的高度大于(%+V 2)(t 2-t l)2D.tit2内受到的合力越来越小25.（2020江西模拟）2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。图为一简化后的跳台滑雪的轨道示意图，运 动 员（可视为质点）从起点由静止开始自由滑过一段圆心角为6 0 的光滑圆弧轨

21、道后从A 点水平飞出，然后落到斜坡上的B 点。已知A 点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为4 0 m,斜坡与水平面的夹 角 9=30,运动员的质量m=60kg（重力加速度g=10m/s2,阻力忽略不计）。下列说法正确的是（）第 1 0 页 共 7 2 页A.运动员到达A 点时对轨道的压力大小为1200NB.运动员从起点运动到B 点的整个过程中机械能不守恒C.运动员到达A 点时重力的瞬时功率为104w2V2D.运动员从A 点飞出到落到B 点所用的时间为26.（2020保定一模）起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点过程中的v-t 图象如图所示，g=10m/s2.以下说法中正

22、确的是（）A.0-3 s内货物处于失重状态B.3-5 s 内货物的机械能守恒C.5-7 s 内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍D.货物上升的总高度为27m27.（2020丹东模拟）一物体在竖直方向运动的v-t 图象如图所示。以下判断正确的是（规定向上方向为正）（）A.第 5 s内与第6 s内的加速度方向不同B.第 4 s末第 6s末物体处于失重状态C.前 2 s内物体克服重力做功的平均功率大于第6 s内物体重力做功的平均功率D.第 2s末第 4 s末的过程中，该物体的机械能守恒28.（2020延庆区一模）如图所示是某同学荡秋千的一种方式：人站在秋千板上，双手抓着两侧秋千绳：当他从最高点A 向

23、最低点B 运动时，他就向下蹲：当他从最低点B 向最高第1 1页 共7 2页点 C 运动时，他又站立起来：从 C 回到B 他又向下蹲这样荡，秋千会越荡越高。设秋千板宽度和质量忽略不计，人在蹲立过程中，人的身体中心线始终在两秋千绳和秋千板确A.人在最低点B 时处于失重状态B.在最高点A 时，人和秋千受到的合力为0C.若整个过程中人保持某个姿势不动，则秋千会越荡越低D.在题干所述摆动过程中，整个系统机械能守恒29.（2020浙江模拟）如图所示是一个绳长为L 的球摆，将小球拉离平衡位置到A 点使细绳与竖直方向成3 7 角，然后在O 点的正下方距O 点 d 处固定一颗钉子，再将小球从A点静止释放。设绳子

24、不可伸长，忽略小球的大小以及一切阻力，下列说法正确的是（）A.当 d=0.8L时，小球向右摆动的过程中不能到达与A 点等高处B.只要d 0.9 2 L,小球向右摆动的过程中都能到达与A 点等高处30.（2020长春模拟）“太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，球拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动，则（）第1 2页 共7 2页A.小球的机械能守恒B.平板对小球的弹力在A处最大，在C处最小C.在B、D两处，小球可能不受平板的摩擦力D.小

25、球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值31.（2020徐汇区一模）如图，小球从竖直放置的弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中（）OA.小球的动能减小B.弹簧向小球传递了能量C.小球和弹簧的总能量不变D.小球的动能与重力势能之和不变32.（2020榆林一模）如图所示，“娃娃机”是指将商品陈列在一个透明的箱内，其上有个可控制的抓取玩具的机器手臂的机器，使用者要凭自己的技术操控手臂，以取到自己想要的玩具.不计空气阻力，关 于“娃娃机”，下列说法正确的是（）A.玩具从机械爪处自由下落时，玩具的机械能守恒B.机械爪抓到玩具匀速水平移动时，玩具的动能增加C.机械爪抓到玩具匀速

26、上升时，玩具的机械能守恒D.机械爪抓到玩具加速上升时，机械爪做的功等于玩具重力势能的变化量第1 3页 共7 2页33.（2020重庆模拟）高空竖直下落的物体，若阻力与速度成正比，则下列说法正确的是（A.下落过程，物体的机械能守恒B.重力对物体做的功等于物体动能的增加量C.若物体做加速运动，必是匀加速运动D.物体落地前有可能做匀速直线运动34.（2020全国卷I 模拟）如图所示，PQ 两小物块叠放在一起，中间由短线连接（图中未画出），短线长度不计，所能承受的最大拉力为物块Q 重力的1.8倍；一长为1.5m的轻绳一端固定在O 点，另一端与P 块拴接，现保持轻绳拉直，将两物体拉到O 点以下，距O 点

27、竖直距离为h 的位置，由静止释放，其中PQ 的厚度远小于绳长。为保证摆动过程中短线不断，h 最小应为（）35.（2020盐城一模）如图所示，质量不计的细直硬棒长为2 L,其一端O 点用钱链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m 的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m 小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（）A.系统的机械能不守恒B.系统中细棒对乙球做正功C.甲、乙两球所受的向心力不相等D.乙球转到竖直位置时的速度比甲球小36.（2020静安区一模）从比萨斜塔上释放一个铁球，使其自由下落，t 表示下落时间

28、，h表示距离地面的高度，则铁球在下落过程中，能正确描述其动能E k变化规律的图象是)第1 4页 共7 2页Ei:,EI:,137.（2020昆明模拟）如图所示，竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R 的二圆弧AB41和另一个；圆 弧 B C组成，两者在最低点B 平滑连接。一 小 球（可视为质点）从 A 点由2静止开始沿轨道下滑，恰好能通过C 点，则 BC弧的半径为（）1C.-R32D.-R338.（2020余姚市模拟）把石块从高处抛出，初速度大小v o,抛出高度为h,方向与水平方向夹角为0（06 m 2.开始时m i 恰在A点，m 2 在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m i、m 2 的细

29、绳与斜面平行且恰好伸直，C点是圆心O的正下方.当 m i 由静止释放开始运动，则下列说法中错误的是（）A.m 2 沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定B.当 m i运动到C点时，m i 的速率是m 2 速率的或倍C.在 m i 从 A点运动到C点的过程中，m i 与 m 2 组成的系统机械能守恒D.m i 可能沿碗面上升到B点4 1.（2 0 2 0 黄冈模拟）一轻杆两端分别固定质量为m A 和 mB的两个小球A和 B （可视为质点）。将其放在一个光滑球形容器中从位置1 开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球 A与球形容器球心等高，其速度大小为v i,已知此时轻杆与水平方向成。=

30、3 0 角,B球的速度大小为V 2,则（）B.V2=2V IC.V 2=v iD.V 2=V 3 v i4 2.（2 0 2 0 怒江州二模）如图A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于0点，。与 0点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（）第1 6页 共7 2页A.两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B.两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C.两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D.两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向

31、上的拉力较小4 3.（2 0 2 0 山东模拟）以水平面为零势能面，则小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍,那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为（）A.V 3：1 B.1：1 C.1：V 2 D.V 2：14 4.（2 0 2 0 东湖区校级模拟）如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从 A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是（）A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C.小球从A点经最低点

32、向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒4 5.（2 0 2 0 山东模拟）一位参加达喀尔汽车拉力赛的选手驾车翻越了如图所示的沙丘，A、B、C、D为车在翻越沙丘过程中经过的四个点，车从坡的最高点B开始做平抛运动，无碰撞地落在右侧直斜坡上的C点，然后运动到平地上的D点.当地重力加速度为g,下列说法中正确的是（）第1 7页 共7 2页B.B 到 C 过程中，汽车的机械能不守恒C.若已知斜坡的倾角和车在B 点的速度，可求出BC间高度差D.由斜坡进入平地拐点处时，车处于失重状态二.多 选 题（共 3 小题）46.（2020新课标I）一物块在高

33、3.0m、长 5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线I、II所示,重力加速度取lOm/s2.则（）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了 12J47.（2020天河区三模）如图所示，质量不等的A、B 两物体在同一水平线上。在水平抛出A 物体的同时，B 物体开始自由下落。曲线A C为 A 物体的运动轨迹，直线BD 为 B 物体的运动轨迹，两轨迹相交于0 点。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.经过0 点时;两物体的速率相等B.经过O 点时，两

34、物体重力的功率一定不相等C.从运动开始至经过。点，A 物体的速度变化量大于B 物体的速度变化量第1 8页 共7 2页D.从运动开始至经过O 点，A、B 两物体的机械能变化量相等48.（2020湖北模拟）如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角37。的粗糙斜面底端A 处，上端连接质量5kg的滑块（视为质点），斜面固定在水平面上，弹簧与斜面平行。将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的O 点，由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，其加速度a 随位移x 的变化关系如图乙所示,重力加速度取10m/s2,sin37=0.6,cos37A.滑块在下滑的过程中，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒B.滑块与斜面间的动摩

35、擦因数为0.1C.滑块下滑过程中的最大速度为W m/sD.滑块在最低点时，弹簧的弹性势能为10.4J三.填 空 题（共 5 小题）49.（2020长宁区二模）如图，一直角斜面体固定在水平地面上，两侧斜面倾角分别为a=60。，0=30.A、B 两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端，置于斜面上，两物体重心位于同一高度并保持静止。不计所有的摩擦，滑轮两边的轻绳都平行于斜面。若剪断轻绳，两物体从静止开始沿斜面下滑，则 它 们 加 速 度 大 小 之 比 为,着地瞬间机械能之比为 o50.（2020浦东新区一模）爸爸带小明荡秋千，可以简化成如图所示的单摆模型。将小球拉到 A 点由静止释放，让小球自由

36、摆动，第一次恰能回到B 点，A、B 两点间的高度差为H.要使小球每次都恰能回到A 点，需在A 点推一下小球。若小球质量为m,绳子质量不计，阻力大小恒定，则推力每次对小球做的功 m gH,小球在另一侧能到达的最大高度 A 点的高度。（选 填“大于”、“等于”或“小于”）第1 9页 共7 2页他51.（2020奉贤区一模）如图，倾角为e 的光滑斜面固定在地面上，长为1,质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。设斜面顶端为零势能面。用细线将质量也为m 的小物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）。软绳刚好离开斜面时，软 绳 的 重

37、 力 势 能 为,此 时 物 块 的 速 度 大 小 为。52.（2020嘉定区一模）如图所示，A B 是光滑的倾斜直轨道，B C D 是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m 的小球在A 点由静止释放，设重力加速度为g,若它恰能通过最高点D,则小球在D 点的速度VD=；A 点的高度h=。53.（2020虹口区一模）从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能 E 与重力势能E 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。则物体的质量为 kg,由地面上升至h=4m 处的过程中，物体的动能减少了 J.（重力加速度g 取 10m/s2）第 2 0 页 共

38、 7 2 页四.计 算 题（共 1小题）5 4.（2 0 2 0 江苏）如图所示，鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均 为 2 R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M 的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为Q.绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求:（1）重物落地后，小球线速度的大小v；（2）重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F；（3）重物下落的高度h。五.解 答 题（共 6 小题）5 5

39、.（2 0 2 0 天津）长 为 1 的轻绳上端固定，下端系着质量为m i 的小球A,处于静止状态。A 受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当 A回到最低点时，质量为m 2 的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g,求（1）A受到的水平瞬时冲量I 的大小;（2）碰撞前瞬间B的动能E k至少多大?5 6.（2 0 2 0 蚌埠四模）第二十四届冬奥会将于2 0 2 2 年在我国举行，图为冬奥会中跳台滑雪轨道的示意图。直线斜长滑道AB的长L=1 0 0 m,B C D 是可视为光滑的弯曲滑道，

40、二者平滑衔接,DE是坡度（即与水平方向的夹角）为 3 0 的长直滑道。滑道BC的高h=1 0 m,CD的高度可忽略，C可视为半径R=20m的圆弧最低点。质 量 m=6 0 k g 的运动员（含滑板）从 A处由静止开始匀加速下滑，滑至B点时的速度大小为v B=3 0 m/s,从 D点滑出时的速度方向与DE成 60 角。已知g=1 0 m/s 2,VT T =3.3,不计空气阻力，运动员可第2 1页 共7 2页视为质点，求运动员（1）沿 AB下滑时的加速度大小:（2）经过C点时受到滑道的弹力大小;（3）从 D点滑出到落回DE滑道所用的时间。5 7.（2 0 2 0 浙江二模）轻质弹簧原长为2 1,

41、将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为 6 m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为1。现将该弹簧放置在倾角为3 7倾斜轨道上，一端固定在A点，另一端与物块P 接触但不连接。AB的长度为4 1,B端与半径为1 的光滑半圆轨道BCD相切，如图所示。物 块 P 与 AB间的动摩擦因数四=0.5,用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度1,然后放开，P 开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。（1）当弹簧长度为1 时，求弹簧具有的弹性势能；（2）若 P 的质量为m,试判断P 能否到达圆轨道的最高点；（3）若 P 能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求 P 的质量的取值范围。5 8.（2 0 2

42、0 丰台区二模）简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m 的物体在受到形如F=-k x 的回复力作用下，物体的位移x与时间t 遵循x=A s in 3 t 变化规律的运动，其中角频率3=竿=篇（k为常数，A为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O,另一质量也为m的小球B从距A为 H的 P 点由静止开始下落，与 A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两第 2 2 页 共 7 2 页球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为X时，

43、弹性势能为E p=*k x2,已知H=半，重力加速度为g。求：(1)B与 A 碰撞后瞬间一起向下运动的速度；(2)小球A 被碰后向下运动离O点的最大距离。(3)小球A 从 0点开始向下运动到第一次返回0点所用的时间。5 9.(2 0 2 0 昌平区二模)如图所示，半 径 R=0.5 m 的光滑半圆环轨道固定在竖直平面内，半圆环与光滑水平地面相切于圆环最低端点A.质 量 m=1k g的小球以初速度v o=5 m/s从 A 点冲上竖直圆环,沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点,g 取 l O m/s2,不计空气阻力。(1)求小球运动到轨道末端B点时的速度V B;(2)求 A、C两点间的距

44、离X；(3)若小球以不同的初速度冲上竖直圆环，并沿轨道运动到B点飞出，落在水平地面上。求小球落点与A 点间的最小距离xm i n o6 0.(2 0 2 0 昌平区二模)冲击摆可以测量子弹的速度大小。如图所示，长度为1的细绳悬挂质量为M 的沙箱，质量为m的子弹沿水平方向射入沙箱并留在沙箱中，测出沙箱偏离平第2 3页 共7 2页衡位置的最大角度为a,沙箱摆动过程中未发生转动。（1）自子弹开始接触沙箱至二者共速的过程中，忽略沙箱的微小偏离。求：子弹射入沙箱后的共同速度大小V：子弹射入沙箱前的速度大小v o;（2）自子弹开始接触沙箱至二者共速的过程中，沙箱已经有微小偏离。子弹入射沙箱的过程是否可以认

45、为是水平方向动量守恒？并简要说明理由。第 2 4 页 共 7 2 页2021年高考物理总复习：第6讲机械能 机械能守恒参考答案与试题解析一.选 择 题（共 45小题）1.（2020广州二模）疫情防控期间，某同学在家对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次斜向上发球，球垂直撞在墙上后反弹落地，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图，不计空气阻力。关于球离开球拍到第一次落地的过程，下列说法正确的是（）A.球撞击墙壁过程没有机械能损失B.球在空中上升和下降过程时间相等C.球落地时的速率一定比抛出时大D.球落地时和抛出时的动能可能相等【解答】解：A、若反弹的速度大小与碰撞墙时的速度大小相等，则乒乓球原

46、路返回，根据图象可知，乒乓球与墙碰撞过程中有能量损失，使得碰撞后速度减小，故 A 错误；B、逆向思维，斜上抛运动看作反向的平抛运动，根 据 h=4 g t2可 得 t=楞,由于两种情况下竖直方向运动的高度不同，则运动时间不相等，反弹后运动的时间长，故 B 错误；C、虽然反弹落地时乒乓球竖直方向的速度大于原来抛出时竖直方向的速度，但水平方向的速度是斜上抛时的大，所以球落地时的速率不一定比抛出时大，故 C 错误；D、虽然碰撞过程中有能量损失，但反弹后下落的高度大，从开始抛出到落地过程中重力做正功，如果整个过程中重力做的功等于乒乓球与墙碰撞过程中损失的能量，则球落地时和抛出时的动能相等，故 D 正确

47、。故选：D。2.（2020山东模拟）在空中的O 点将一可视为质点的小球以速度vo水平抛出，经时间ti小球经过P i点，速度方向偏转了 45。角；如果在O 点将该小球以速度3Vo水平抛出，经时间t2小球经过P2点，速度方向也偏转了 4 5 角。不计空气阻力，则下列说法正确的是)第 2 5 页 共 7 2 页A.O点到P i 点和0点到P 2 点的水平距离之比为1：9B.0点到P i 点和O点到P 2 点的竖直距离之比为1：3C.小球经过P i 点、P 2 点时动能之比为1：3D.O P i、O P 2 与水平方向夹角的正切值之比为1：9【解答】解：小球以速度v o 水平抛出，经时间ti 小球经过

48、P i 点，速度方向偏转了 4 5 角，根据运动的合成与分解可得:ta n 4 5 =解得:vyi=v o,经过的时间ti=萼=?同理可得：如果在O点将该小球以速度3 V o 水平抛出，小球达到P 2 点时竖直方向的速度V y 2 =3 v o,经时间 t2=2 则 t t2=l:3 oA、小球水平方向做匀速直线运动，根据x =v t可得O点到P i 点和。点到P 2 点的水平距离之比为:X I:X 2=(v o ti )：(3 v o t2)=1 ：9,故 A 正确;B、根据竖直方向的自由落体运动规律可得O点到P i 点和O点到P 2 点的竖直距离之比7嚼4故 B错误;C、根据动能的计算公式

49、E k=2 n i/可得小球经过P i 点、P 2 点时动能之比为：=2Ek2售1+诏哆 2+（3“0）218诏2诏?故 错误;D、根据平抛运动中，速度方向偏向角的正切值等于位移方向偏向角正切值的2倍可知，速度方向偏向角相等，则位移方向偏向角也相等，所 以 O P i、O P 2 与水平方向夹角的正切值之比为1：1,故 D错误。故选：A 3.（2 0 2 0 湖北模拟）水平放置的光滑圆环，半径为R,AB是其直径。一质量为m 的小球穿在环上并静止于A点。沿 AB方向水平向右的风力大小恒为 F=mg,小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是（）A.小球运动过程中的最大速度为历第2 6页 共7 2

50、页B.小球运动过程中的最大动能为（/+1）mgRC.运动中小球对环的最大压力 为 俄 mgD.运动中小球对环的最大压力为6mg【解答】解：AB、小球从A 运动至B 点时速度最大，设最大速度为v,根据动能定理得F.2R=1mv2,得：v=2项;小球运动过程中的最大动能为：Ek=1mv2=2 m g R,故 AB错误；CD、在 B 点，小球对环的压力最大，在 B 点，水平面内根据牛顿第二定律可得：FNI-v2 z_F=m-，得 FNi=5mgR竖直面内，有 FN2=mg根据牛顿第三定律和力的合成法知，最大压力：FN=+%=同 程,故 C 正确，D 错误。故选：Co4.（2020烟台一模）如图所示，