《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時檢測試題 第24講 機械能守恒定律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時檢測試題 第24講 機械能守恒定律（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時作業(yè)(二十四)　[第24講　機械能守恒定律] 1. 2020·徐州模擬一個物體自空中的某一高度由靜止釋放，其離地面的高度與運動速度平方的關系如圖K24－1所示，則(　　) 圖K24－1 A．物體做勻加速直線運動 B．物體做勻減速直線運動 C．若h0＝20 m，則物體的機械能一定守恒 D．若h0＝10 m，則物體的機械能可能守恒 2．2020·武漢調(diào)研如圖K24－2所示，“神舟”飛船升空后，進入近地點為B、遠地點為A的橢圓軌道Ⅰ上飛行．飛行數(shù)圈后變軌，在過遠地點A的圓軌道Ⅱ上做勻速圓周運動．飛船由橢圓軌道運行變軌到圓形軌道運行后(　　) 圖K24－2 A．

2、周期變短，機械能增加 B．周期變短，機械能減少 C．周期變長，機械能增加 D．周期變長，機械能減少 3．如圖K24－3所示，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的O點，另一端系一小球，給小球一足夠大的初速度，使小球在斜面上做圓周運動．在此過程中(　　) 圖K24－3 A．小球的機械能減少 B．重力對小球不做功 C．繩的拉力對小球不做功 D．在任何一段時間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少 4. 如圖K24－4所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是(　　) 圖K24－4 A．物體的重力勢能減少

3、，動能增加 B．斜面的機械能不變 C．斜面對物體的彈力垂直于接觸面，不對物體做功 D．物體和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒 5．2020·安徽卷伽利略曾設計如圖K24－5所示的實驗，將擺球拉至M點放開，擺球會達到同一水平高度上的N點．如果在E或F處有釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達到同一高度的對應點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的M點．這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，其末速度的大小(　　) 圖K24－5 A．只與斜面的傾角有關 B．只與斜面的長度有關 C．只與下滑的高度有關 D．只與物體的質(zhì)量有關 6．2020·

4、福州模擬來自福建省體操隊的運動員黃珊汕是第一位在奧運會上獲得蹦床獎牌的中國選手．蹦床是一項好看又驚險的運動，如圖K24－6所示為運動員在蹦床運動中完成某個動作的示意圖，圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始位置，A為運動員抵達的最高點，B為運動員剛抵達蹦床時的位置，C為運動員抵達的最低點．不考慮空氣阻力和運動員與蹦床作用時的機械能損失，在A、B、C三個位置上運動員的速度分別是vA、vB、vC，機械能分別是EA、EB、EC，則它們的大小關系是(　　) 圖K24－6 A．vA＜vB，vB＞vC　　　　B．vA＞vB，vB＜vC C．EA＝EB，EB＞EC D．EA＞EB，EB＝EC 7．如圖K

5、24－7所示，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O，傾角為θ＝30°的斜面體置于水平地面上，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m.開始時，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，OB繩平行于斜面，此時B靜止不動．將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止．下列判斷中正確的是(　　) 圖K24－7 A．B受到的摩擦力先減小后增大 B．地面對斜面體的摩擦力方向一直向右 C．A的機械能守恒 D．A的機械能不守恒，A、B系統(tǒng)的機械能守恒 8．2020·南昌模擬如圖K24－8所示，絕緣彈簧的下端固定在斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小

6、球Q(可視為質(zhì)點)固定在光滑絕緣斜面上的M點，且在通過彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)把與Q大小相同、帶電性也相同的小球P從直線ab上的N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中(　　) 圖K24－8 A．小球P的速度先增大后減小 B．小球P和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒 C．小球P的動能、重力勢能、電勢能與彈簧的彈性勢能的總和不變 D．小球P速度最大時所受彈簧彈力和庫侖力的合力最大 9．2020·北京卷如圖K24－9所示，長度為l的輕繩上端固定在O點，下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)． (1)在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為α，小球保持靜止．畫出此

7、時小球的受力圖，并求力F的大?。? (2)由圖示位置無初速釋放小球，求當小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力．不計空氣阻力． 圖K24－9 10．如圖K24－10所示為一固定的楔形木塊，其斜面的傾角為θ＝30°，另一邊與水平地面垂直，頂端有一個定滑輪，跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m.開始時，將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不計．當A沿斜面下滑距離x后，細線突然斷了．求物塊B上升的最大高度H.(設B不會與定滑輪相碰) 圖K24－10 11．如圖K24－11所示，在

8、豎直方向上A、B物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細繩繞過光滑輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上，斜面傾角為30°.用手拿住C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行，已知B的質(zhì)量為m，C的質(zhì)量為4m，A的質(zhì)量遠大于m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦力不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放C后它沿斜面下滑，斜面足夠長，求： (1)當B物體的速度最大時，彈簧的伸長量； (2)B物體的最大速度． 圖K24－11 課時作業(yè)（二十四） 【基礎熱身】 1．AC　[解析] 由于物體離地面的高度h與

9、速度平方v2的關系為一次函數(shù)關系，所以物體下落高度H與v2成正比，對比勻加速直線運動公式H＝可以判斷a恒定，即物體做勻加速直線運動，選項A正確、B錯誤；若h0＝20 m，物體初始狀態(tài)的機械能為E0＝mgh0＝200m，末狀態(tài)的機械能為E＝mv2＝200m，所以E0＝E，選項C正確；同理可以判斷選項D錯誤． 2．C　[解析] 橢圓軌道半長軸小于圓軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律知，飛船由橢圓軌道運行變軌到圓形軌道運行后周期變長．飛船沿橢圓軌道運行時，在遠地點由于萬有引力大于做圓周運動需要的向心力而做向心運動；變軌時需要在遠地點加速，使萬有引力與做圓周運動需要的向心力相等，所以飛船由橢圓軌道運行變軌

10、到圓形軌道運行后機械能增加．故C正確． 3．AC　[解析] 斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力和繩子的拉力，由于除重力做功外，摩擦力做負功，故機械能減少，A正確、B錯誤；繩子的拉力總是與運動方向垂直，故不做功，選項C正確；小球動能的變化等于合外力做的功，即重力與摩擦力做功的代數(shù)和，選項D錯誤． 4．AD　[解析] 在下滑過程中，物體對斜面相互間的作用力垂直于斜面，使斜面加速運動，斜面的動能增加；物體克服斜面對物體的作用力做功，機械能減少，動能增加，重力勢能減少，選項A正確、B錯誤．物體沿斜面下滑時既沿斜面向下運動，又隨斜面向右運動，其合速度方向與彈力方向不垂直，彈力方向垂直于接觸面，但

11、與速度方向之間的夾角大于90°，所以斜面對物體的彈力對物體做負功，選項C錯誤．對物體與斜面組成的系統(tǒng)，僅有動能和重力勢能之間的轉化，因此系統(tǒng)機械能守恒，選項D正確． 【技能強化】 5．C　[解析] 擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達到同一高度的對應點，說明擺球的機械能守恒．當物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時，只有重力做功，機械能守恒，其末速度的大小只與下滑的高度有關，選項C正確． 6．AC　[解析] 運動員在最高點A的速度為零，剛抵達B位置時的速度不為零，vA＜vB，在最低點C的速度也為零，vB＞vC，故選項A正確、B錯誤；以運動員為研究對象，B→A過程，機械能守恒，EA＝EB，B→

12、C過程，彈力對運動員做負功，機械能減小，EB＞EC，故選項C正確、D錯誤． 7．ABC　[解析] 首先判斷B在整個過程中是否運動，當A未釋放時B靜止，則此時B受向上的靜摩擦力f＝4mgsinθ＝2mg.假設在A運動的過程中B未動，則A下落的過程中機械能守恒，有mglOA＝mv2，對A進行受力分析可知，A運動至最低點時繩子拉力T最大，此時有T－mg＝，T＝3mg

13、左的拉力，由此可判斷出地面對斜面體的摩擦力方向一直向右，故選項B正確． 8．AC　[解析] 小球P與彈簧接觸時，沿平行斜面方向受到小球Q對P的靜電力、重力的分力、彈簧的彈力，開始時合力的方向沿斜面向下，速度增大，后來隨著彈簧壓縮量變大，合力的方向沿斜面向上，速度逐漸減小，當合力為零，即彈簧的彈力與庫侖力的合力與重力沿斜面向下的分力等大反向時，小球P的速度最大，選項A正確，選項D錯誤；小球P和彈簧組成的系統(tǒng)受到小球Q的靜電力，且靜電力做正功，所以系統(tǒng)機械能不守恒，選項B錯誤；把彈簧、小球P、Q看成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)的總能量守恒，選項C正確． 9．(1)如圖所示　mgtanα　(2)mg(3－2

14、cosα) [解析] (1)受力圖如圖所示． 根據(jù)平衡條件，應滿足Tcosα＝mg，Tsinα＝F 則拉力大小F＝mgtanα (2)設小球通過最低點時速度為v，運動中只有重力做功，小球機械能守恒，則 mgl(1－cosα)＝mv2 解得v＝ 根據(jù)牛頓第二定律，有 T′－mg＝m 解得T′＝mg＋＝mg(3－2cosα)，方向豎直向上． 10.x [解析] 設細線斷前一瞬間A和B速度的大小為v.A沿斜面下滑距離x的過程中，A的高度降低了xsinθ，B的高度升高了x. 物塊A和B組成的系統(tǒng)機械能守恒，物塊A機械能的減少量等于物塊B機械能的增加量，即 4mgxsinθ

15、－·4mv2＝mgx＋mv2 細線斷后，物塊B做豎直上拋運動，物塊B機械能守恒，設物塊B繼續(xù)上升的最大高度為h，有 mgh＝mv2. 聯(lián)立兩式解得h＝， 故物塊B上升的最大高度為H＝x＋h＝x＋＝x. 【挑戰(zhàn)自我】 11．(1)　(2)2g [解析] (1) 通過受力分析可知：當B的速度最大時，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg, 此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的伸長量x2滿足kx2＝mg 則x2＝ (2)開始時彈簧壓縮的長度為：x1＝ 因A質(zhì)量遠大于m，所以A一直保持靜止狀態(tài)．物體B上升的距離以及物體C沿斜面下滑的距離均為h＝x1＋x2由于x1＝x2，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設B物體的最大速度為vm，由機械能守恒定律得： 4mghsinα＝mgh＋(m＋4m)v 解得vm＝2g