高考物理一轮复习 第6章 机械能及其守恒定律 24 机械能守恒定律及其应用能力训练试题VIP免费

24机械能守恒定律及其应用1．(2017·贵阳监测)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答案D解析小球由A点到B点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，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，小球动能增加量小于重力势能减少量，A、B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，D正确；小球克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能增加量，C错误。2．(2017·常德质检)(多选)重10N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知xab＝1m，xbc＝0.2m，那么在整个过程中()A．滑块动能的最大值是6JB．弹簧弹性势能的最大值是6JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6JD．整个过程系统机械能守恒答案BCD解析以滑块和弹簧为系统，在滑块的整个运动过程中，只有滑块重力与弹簧弹力做功，系统机械能守恒，D正确；滑块从a到c重力势能减小了mgxac·sin30°＝6J，全部转化为弹簧的弹性势能，B正确；当滑块沿斜面向下的分力与弹簧弹力相等时，滑块速度最大，即动能最大，且小于6J，A错误；从c到b弹簧恢复原长，通过弹簧的弹力对滑块做功，将6J的弹性势能全部转化为滑块的机械能，C正确。3．如图所示，一长L的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上，由于某一微小的扰动使得链条向一侧滑动，滑轮离地面足够高，则铁链完全离开滑轮时的速度大小为()A.B.C.D.答案C解析铁链向一侧滑动的过程受重力和滑轮弹力的作用，弹力始终与对应各节链条的运动方向垂直，故只有重力做功。设铁链刚好完全离开滑轮时的速度为v，由机械能守恒定律有：mv2＋ΔEp＝0，其中铁链重力势能的变化量相当于滑离时下半部分的重力势能减去滑动前左半部分的重力势能，如图所示，即ΔEp＝－mg·，解得v＝，故C项正确。4．(2017·山东菏泽联考)(多选)如图所示，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平桌面上，初始时用手拉住b，使a、b静止，松手后，a开始运动。在a下降的过程中，b始终未离开桌面。忽略一切摩擦阻力和空气阻力，在此过程中()A．a的动能小于b的动能B．a的动能等于b的动能C．两物体所组成的系统机械能增加D．物体a克服绳拉力做的功等于物体a机械能的减少量答案AD解析将b的实际速度进行分解，如图所示。由图可知va＝vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，A正确、B错误；由于只有重力做功，故a、b组成的系统机械能守恒，C错误；根据功能关系可知，物体a克服绳拉力做的功等于物体a机械能的减少量，D正确。5．(2017·吉林实验中学五模)(多选)如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管开口的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达高度h的是()答案AC解析A图中小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得mgh＋0＝mgh′＋0，则h′＝h，A正确；B图中小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得mgh＋0＝mgh′＋mv2，则h′