新课标高考物理总复习课时检测二十九机械能守恒定律重点突破课含解析

课时检测(二十九)机械能守恒定律(重点突破课)1.(2019·无锡模拟)如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是()A.斜劈对小球的弹力不做功B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒C.斜劈的机械能守恒D.小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量解析:选B小球的位移方向竖直向下,斜劈对小球的弹力做负功,小球对斜劈的弹力做正功,斜劈的机械能增大,小球的机械能减少,但斜劈与小球组成的系统机械能守恒,小球重力势能的减少量等于小球和斜劈动能的增加量之和,故B正确,A、C、D错误。2.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(小球的直径略小于细管轨道的内径),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2RB.大于2RC.大于2R且小于RD.大于R解析:选B细管轨道可以提供支持力,所以到达A点的速度大于零即可,即mgH-mg·2R>0,解得H>2R,故B正确。3.(2019·贵阳模拟)如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点。将小球拉至A点,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,当小球运动到O点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时,速度大小为v。已知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.小球运动到B点时的动能等于mghB.小球由A点到B点重力势能减少mv2C.小球由A点到B点克服弹力做功为mghD.小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh-mv2解析:选D小球由A点到B点的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧由原长到发生伸长的形变,小球动能增加量小于重力势能减少量,即mv2<mgh,A项错误;小球重力势能减少量等于小球动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和,即mgh=mv2+Ep,B项错误;弹簧弹性势能增加量等于小球重力势能减少量与动能增加量之差,即mgh-mv2,D项正确;小球克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能增加量,即mgh-mv2,C项错误。4.如图所示,竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R,小球A、B质量分别为mA、mB,A和B之间用一根长为l(l<R)的轻杆相连,从图示位置由静止释放,球和杆只能在同一竖直面内运动,下列说法正确的是()A.若mA<mB,B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同B.若mA>mB,B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同C.在A下滑过程中杆对A做负功,对B做正功D.A在下滑过程中减少的重力势能等于A与B增加的动能解析:选C选轨道最低点为零势能点,根据系统机械能守恒条件可知A和B组成的系统机械能守恒,如果B在右侧上升的最大高度与A的起始高度相同,则有mAgh-mBgh=0,则有mA=mB,故选项A、B错误;A下滑、B上升过程中B机械能增加,则A机械能减少,说明杆对A做负功,对B做正功,故选项C正确;A下滑过程中减少的重力势能等于B上升过程中增加的重力势能和A与B增加的动能之和,故选项D错误。5.将一小球从高处水平抛出,最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图像如图所示,不计空气阻力,g取10m/s2。根据图像信息,不能确定的物理量是()A.小球的质量B.小球的初速度C.最初2s内重力对小球做功的平均功率D.小球抛出时距离地面的高度解析:选D由机械能守恒定律可得Ek=Ek0+mgh,又因为h=gt2,所以Ek=Ek0+mg2t2。由题图可知,当t=0时,Ek0=mv02=5J,当t=2s时,Ek=Ek0+2mg2=30J,解得m=0.125kg,v0=4m/s。t=2s时,由动能定理得WG=ΔEk=25J,故==12.5W。根据题图,无法确定小球抛出时距离地面的高度。综上所述,D正确。6.(多选)(2019·舟山模拟)如图所示,一小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动。小环从最高点A滑到最低点B的过程中,小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图像可能是()解析:选AB对小环由机械能守恒定律得mgh=mv2-mv02,则v2=2gh+v02,当v0=0时,B正确;当v0≠0时,A正确。7.(多选)(2019·温州中学模拟)如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面直轨道CD平滑连接在一起,斜面直轨道足够长。在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r...

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