《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測試題 第24講 機(jī)械能守恒定律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測試題 第24講 機(jī)械能守恒定律（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時(shí)作業(yè)(二十四)　[第24講　機(jī)械能守恒定律] 1. 2020·徐州模擬一個(gè)物體自空中的某一高度由靜止釋放，其離地面的高度與運(yùn)動速度平方的關(guān)系如圖K24－1所示，則(　　) 圖K24－1 A．物體做勻加速直線運(yùn)動 B．物體做勻減速直線運(yùn)動 C．若h0＝20 m，則物體的機(jī)械能一定守恒 D．若h0＝10 m，則物體的機(jī)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(jìn)入近地點(diǎn)為B、遠(yuǎn)地點(diǎn)為A的橢圓軌道Ⅰ上飛行．飛行數(shù)圈后變軌，在過遠(yuǎn)地點(diǎn)A的圓軌道Ⅱ上做勻速圓周運(yùn)動．飛船由橢圓軌道運(yùn)行變軌到圓形軌道運(yùn)行后(　　) 圖K24－2 A．

2、周期變短，機(jī)械能增加 B．周期變短，機(jī)械能減少 C．周期變長，機(jī)械能增加 D．周期變長，機(jī)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(diǎn)，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(yùn)動．在此過程中(　　) 圖K24－3 A．小球的機(jī)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(shí)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(jī)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(jī)械能守恒 5．2020·安徽卷伽利略曾設(shè)計(jì)如圖K24－5所示的實(shí)驗(yàn)，將擺球拉至M點(diǎn)放開，擺球會達(dá)到同一水平高度上的N點(diǎn)．如果在E或F處有釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對應(yīng)點(diǎn)；反過來，如果讓擺球從這些點(diǎn)下落，它同樣會達(dá)到原水平高度上的M點(diǎn)．這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)，其末速度的大小(　　) 圖K24－5 A．只與斜面的傾角有關(guān) B．只與斜面的長度有關(guān) C．只與下滑的高度有關(guān) D．只與物體的質(zhì)量有關(guān) 6．2020·

4、福州模擬來自福建省體操隊(duì)的運(yùn)動員黃珊汕是第一位在奧運(yùn)會上獲得蹦床獎(jiǎng)牌的中國選手．蹦床是一項(xiàng)好看又驚險(xiǎn)的運(yùn)動，如圖K24－6所示為運(yùn)動員在蹦床運(yùn)動中完成某個(gè)動作的示意圖，圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始位置，A為運(yùn)動員抵達(dá)的最高點(diǎn)，B為運(yùn)動員剛抵達(dá)蹦床時(shí)的位置，C為運(yùn)動員抵達(dá)的最低點(diǎn)．不考慮空氣阻力和運(yùn)動員與蹦床作用時(shí)的機(jī)械能損失，在A、B、C三個(gè)位置上運(yùn)動員的速度分別是vA、vB、vC，機(jī)械能分別是EA、EB、EC，則它們的大小關(guān)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(shí)，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(shí)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(jī)械能守恒 D．A的機(jī)械能不守恒，A、B系統(tǒng)的機(jī)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(diǎn))固定在光滑絕緣斜面上的M點(diǎn)，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(diǎn)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(jī)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(shí)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(diǎn)，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(shí)小球的受力圖，并求力F的大小； (2)由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對小球的拉力．不計(jì)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(gè)定滑輪，跨過定滑輪的細(xì)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(shí)，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(jì)．當(dāng)A沿斜面下滑距離x后，細(xì)線突然斷了．求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)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(xì)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(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)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(yuǎn)大于m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦力不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放C后它沿斜面下滑，斜面足夠長，求： (1)當(dāng)B物體的速度最大時(shí)，彈簧的伸長量； (2)B物體的最大速度． 圖K24－11 課時(shí)作業(yè)（二十四） 【基礎(chǔ)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(guān)系為一次函數(shù)關(guān)系，所以物體下落高度H與v2成正比，對比勻加速直線運(yùn)動公式H＝可以判斷a恒定，即物體做勻加速直線運(yùn)動，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；若h0＝20 m，物體初始狀態(tài)的機(jī)械能為E0＝mgh0＝200m，末狀態(tài)的機(jī)械能為E＝mv2＝200m，所以E0＝E，選項(xiàng)C正確；同理可以判斷選項(xiàng)D錯(cuò)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(yùn)行變軌到圓形軌道運(yùn)行后周期變長．飛船沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，在遠(yuǎn)地點(diǎn)由于萬有引力大于做圓周運(yùn)動需要的向心力而做向心運(yùn)動；變軌時(shí)需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)加速，使萬有引力與做圓周運(yùn)動需要的向心力相等，所以飛船由橢圓軌道運(yùn)行變軌

10、到圓形軌道運(yùn)行后機(jī)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(fù)功，故機(jī)械能減少，A正確、B錯(cuò)誤；繩子的拉力總是與運(yùn)動方向垂直，故不做功，選項(xiàng)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(xiàng)D錯(cuò)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(yùn)動，斜面的動能增加；物體克服斜面對物體的作用力做功，機(jī)械能減少，動能增加，重力勢能減少，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤．物體沿斜面下滑時(shí)既沿斜面向下運(yùn)動，又隨斜面向右運(yùn)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(fù)功，選項(xiàng)C錯(cuò)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(zhuǎn)化，因此系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確． 【技能強(qiáng)化】 5．C　[解析] 擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達(dá)到同一高度的對應(yīng)點(diǎn)，說明擺球的機(jī)械能守恒．當(dāng)物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面(或弧線)下滑時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，其末速度的大小只與下滑的高度有關(guān)，選項(xiàng)C正確． 6．AC　[解析] 運(yùn)動員在最高點(diǎn)A的速度為零，剛抵達(dá)B位置時(shí)的速度不為零，vA＜vB，在最低點(diǎn)C的速度也為零，vB＞vC，故選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；以運(yùn)動員為研究對象，B→A過程，機(jī)械能守恒，EA＝EB，B→

12、C過程，彈力對運(yùn)動員做負(fù)功，機(jī)械能減小，EB＞EC，故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤． 7．ABC　[解析] 首先判斷B在整個(gè)過程中是否運(yùn)動，當(dāng)A未釋放時(shí)B靜止，則此時(shí)B受向上的靜摩擦力f＝4mgsinθ＝2mg.假設(shè)在A運(yùn)動的過程中B未動，則A下落的過程中機(jī)械能守恒，有mglOA＝mv2，對A進(jìn)行受力分析可知，A運(yùn)動至最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力T最大，此時(shí)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(xiàng)B正確． 8．AC　[解析] 小球P與彈簧接觸時(shí)，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(shí)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(dāng)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(shí)，小球P的速度最大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)D錯(cuò)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(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；把彈簧、小球P、Q看成一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的總能量守恒，選項(xiàng)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(yīng)滿足Tcosα＝mg，Tsinα＝F 則拉力大小F＝mgtanα (2)設(shè)小球通過最低點(diǎn)時(shí)速度為v，運(yùn)動中只有重力做功，小球機(jī)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(shè)細(xì)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(jī)械能守恒，物塊A機(jī)械能的減少量等于物塊B機(jī)械能的增加量，即 4mgxsinθ

15、－·4mv2＝mgx＋mv2 細(xì)線斷后，物塊B做豎直上拋運(yùn)動，物塊B機(jī)械能守恒，設(shè)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(dāng)B的速度最大時(shí)，其加速度為零，繩子上的拉力大小為2mg, 此時(shí)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(shí)彈簧壓縮的長度為：x1＝ 因A質(zhì)量遠(yuǎn)大于m，所以A一直保持靜止?fàn)顟B(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(shí)的彈性勢能相等，彈簧彈力做功為零，設(shè)B物體的最大速度為vm，由機(jī)械能守恒定律得： 4mghsinα＝mgh＋(m＋4m)v 解得vm＝2g