《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練17 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練17 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 新人教版（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、分層規(guī)范快練(十七)機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 雙基過(guò)關(guān)練12019江門模擬如圖所示，兩個(gè)相同的小球A與B分別用一根輕繩和一根輕彈簧的一端連接，輕繩和輕彈簧的另一端被懸掛在同一高度現(xiàn)將兩個(gè)小球都拉至相同的高度，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)且與繩長(zhǎng)相等由靜止釋放兩個(gè)小球以后，下列說(shuō)法正確的是()A兩小球運(yùn)動(dòng)到各自的最低點(diǎn)時(shí)的速度相同B與輕繩連接的小球A在最低點(diǎn)時(shí)的速度較大C在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球A的機(jī)械能不守恒D在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球B的機(jī)械能不守恒解析：對(duì)A球最低點(diǎn)動(dòng)能等于重力勢(shì)能的減少量，對(duì)B球最低點(diǎn)動(dòng)能等于重力勢(shì)能減少量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之差，但兩球的重力勢(shì)能減少量不相同，故兩小球運(yùn)動(dòng)到各自的最低點(diǎn)時(shí)的速度大

2、小關(guān)系不確定，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；小球A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，小球A的機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧對(duì)小球B做功，小球B的機(jī)械能不守恒，故選項(xiàng)D正確答案：D22019桂林模擬一棵樹上有一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的熟透了的蘋果P，該蘋果從樹上與A等高處先落到地面C最后滾入溝底D.已知AC、CD的高度差分別為2.2 m和3 m，以地面C為零勢(shì)能面，A、B、C、D、E面之間豎直距離如圖所示算出該蘋果從A落下到D的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量和在D處的重力勢(shì)能分別是(g取10 m/s2)()A. 15.6 J和9 J B9 J和9 JC15.6 J和9 J D15.6 J和15.6 J解析：

3、以地面C為零勢(shì)能面，根據(jù)重力勢(shì)能的計(jì)算公式得D處的重力勢(shì)能Epmgh0. 310(3) J9 J從A下落到D的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量Epmgh0.310(2.23) J15.6 J，選項(xiàng)C正確答案：C3.最近，一款名叫“跳一跳”的微信小游戲突然躥紅游戲要求操作者通過(guò)控制棋子(質(zhì)量為m)脫離平臺(tái)時(shí)的速度，使其能從一個(gè)平臺(tái)跳到旁邊的平臺(tái)上如圖所示的拋物線為棋子在某次跳躍過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，不計(jì)空氣阻力則(重力加速度大小為g)()A棋子從起跳至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能增加mghB棋子離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的動(dòng)能為mghC棋子從離開(kāi)平臺(tái)至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能增加mghD棋子落到平臺(tái)上時(shí)的速度大小為解析

4、：由于棋子在最高點(diǎn)具有水平方向的速度，所以機(jī)械能的增加量大于mgh，故A、B、D錯(cuò)誤棋子從離開(kāi)平臺(tái)至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中重力做的功為WGmgh，所以重力勢(shì)能增加mgh，故C正確答案：C42019長(zhǎng)沙質(zhì)檢如圖所示為某跳水運(yùn)動(dòng)員自離開(kāi)跳板開(kāi)始計(jì)時(shí)的速度與時(shí)間關(guān)系圖象，假設(shè)空氣阻力忽略不計(jì)，根據(jù)圖象可知()At2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員到達(dá)起跳的最高點(diǎn)Bt2t3時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)C0t3時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒D0t3時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功解析：由題圖知，在t1時(shí)刻速度為零，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最高點(diǎn)，A錯(cuò)誤；t2t3時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員向下做減速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；在t2t3時(shí)間內(nèi)，水的阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，

5、運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；在0t3內(nèi)由動(dòng)能定理知，W合0，D正確答案：D5.如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過(guò)固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高將A由靜止釋放，B上升的最大高度是()A2R B.C. D.解析：設(shè)A球剛落地時(shí)兩球速度大小為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律2mgRmgR(2mm)v2得v2gR，B球繼續(xù)上升的高度h，B球上升的最大高度為hRR.答案：C6.如圖所示，在高1.5 m的光滑平臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為2 kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，小球與墻之同有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向

6、與水平方向成60角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能為(g10 m/s2)()A10 J B15 JC20 J D25 J解析：由2ghvy20得：vy，即vy m/s，落地時(shí)，tan 60可得：v0 m/s，由機(jī)械能守恒定律得Epmv02，可求得：Ep10 J，故A正確答案：A7如圖，質(zhì)量為1 kg的小物塊從傾角為30、長(zhǎng)為2 m的光滑固定斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑，若選初始位置為零勢(shì)能點(diǎn)，重力加速度取10 m/s2，則它滑到斜面中點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能和動(dòng)能分別是()A5 J,5 J B10 J,15 JC0,5 J D0,10 J解析：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知，物塊受到重力和支持力，下滑的過(guò)程中支持力不

7、做功只有重力做功，符合機(jī)械能守恒定律的條件，物塊在中點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于在斜面頂端時(shí)的機(jī)械能，故機(jī)械能等于0.由機(jī)械能動(dòng)能重力勢(shì)能，物塊在中點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能EpmgLsin5 J，則動(dòng)能為5 J，C正確答案：C8.如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高為2L的O點(diǎn)處，小鐵球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，不計(jì)空氣阻力若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開(kāi)，則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為()A. B.C. D.解析：小鐵球恰能到達(dá)最高點(diǎn)B，則小鐵球在最高點(diǎn)處的速度v.以地面為零勢(shì)能面，小鐵球在B點(diǎn)處的總機(jī)械能為mg3Lmv2mgL，無(wú)論輕繩是在何處斷的，小鐵球的機(jī)械能總是守恒的，因此到達(dá)地面時(shí)

8、的動(dòng)能mv2mgL，故小鐵球落到地面的速度v，D正確答案：D技能提升練92016全國(guó)卷如圖，在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為.一小球在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜止開(kāi)始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比(2)通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)解析：(1)設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在A點(diǎn)的動(dòng)能為EkA，由機(jī)械能守恒定律得EkAmg設(shè)小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為EkB，同理有EkBmg由式得5(2)若小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)所受軌道的正壓力FN應(yīng)滿足FN0設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為vC，由牛頓第二定

9、律和向心力公式有FNmgm由式得，vC應(yīng)滿足mgm由機(jī)械能守恒定律得mgmv由式可知，小球恰好可以沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)答案：(1)5(2)小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)102019領(lǐng)航高考沖刺卷高樓發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防水槍噴口不能到達(dá)著火窗口等高處，消防員調(diào)整水槍出水角度，如圖所示，使水流恰能水平射入著火窗口，水槍噴口與著火窗口高度差為h，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，由已知條件判斷下列說(shuō)法正確的是()A可求出水槍噴口處出水的速度大小B可求出從水槍噴口到著火窗口前水柱的總體積C水柱在空中各處的粗細(xì)程度相同D水槍沿垂直于墻壁的方向由A向B水平移動(dòng)，且水槍噴口處出水的速度大小不變，無(wú)論怎樣調(diào)整水槍噴水方向，水流都

10、不能水平射入著火窗口解析：水柱做斜拋運(yùn)動(dòng)，將其逆向等效為平拋運(yùn)動(dòng)，若已知水柱在最高點(diǎn)的速度大小為v，則由mghmvmv2可求出水槍噴水的初速度大小v0，因水柱在最高點(diǎn)的速度大小未知，故不能求出水槍噴口處出水的速度大小，A錯(cuò)誤；水流連續(xù)時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)任意截面的水流流量相等，有S1v1tS2v2t，則水流速度大時(shí)，水柱的截面面積小，C錯(cuò)誤；水柱在空氣中不均勻，水柱中的水從噴口到著火窗口的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，設(shè)噴口處水柱的截面面積為S，則從水槍噴出到著火窗口前水柱的總體積為Vv0Stv0S，由于噴口處水柱的截面面積和噴口處水流速度未知，故不能求出從水槍噴出到著火窗口前水柱的總體積，B錯(cuò)誤；若要水流仍然

11、水平射入著火窗口，則需水流在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，噴口處出水速度不變，故D正確答案：D11如圖所示，兩個(gè)半徑均為R的四分之一圓弧構(gòu)成的光滑細(xì)圓管軌道ABC豎直放置，且固定在光滑水平面上，圓心連線O1O2水平輕彈簧左端固定在豎直擋板上，右端與質(zhì)量為m的小球接觸(不拴接，小球的直徑略小于管的內(nèi)徑)，長(zhǎng)為R的薄板DE置于水平面上，板的左端D到管道右端C的水平距離為R.開(kāi)始時(shí)彈簧處于鎖定狀態(tài)，具有一定的彈性勢(shì)能，重力加速度為g.解除彈簧鎖定，小球離開(kāi)彈簧后進(jìn)入管道，最后從C點(diǎn)拋出已知小球在C點(diǎn)時(shí)所受彈力大小為mg.(1)求彈簧在鎖定狀態(tài)下的彈性勢(shì)能Ep.(2)若換用質(zhì)量為m1的小球用鎖定彈簧發(fā)射(彈簧的彈性勢(shì)能不變)，小球質(zhì)量m1滿足什么條件時(shí)，從C點(diǎn)拋出的小球才能擊中薄板DE?解析：(1)從解除彈簧鎖定到小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能，設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為v1，根據(jù)能量守恒定律可得Ep2mgRmv又小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)所受的彈力的大小為mg，分析可知彈力方向只能向下，根據(jù)向心力公式得mgmgm，聯(lián)立解得EpmgR.(2)小球離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有2Rgt2，xv2t若要小球擊中薄板，應(yīng)滿足Rx2R，彈簧的彈性勢(shì)能EpmgR2m1gRm1v解得mm1m故小球質(zhì)量滿足mm1m時(shí)，小球能擊中薄板DE.答案：(1)mgR(2)mm1m7