高考物理一轮复习 第五章 第3讲 机械能守恒定律及应用课时作业（含解析）-人教版高三物理试题VIP免费

机械能守恒定律及应用一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选题，7～10题为多选题)1.如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体，以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为()A.mv＋mgHB.mv＋mgh1C．mgH－mgh2D.mv＋mgh2解析：B由机械能守恒，mgh1＝mv2－mv，到达B点的动能mv2＝mgh1＋mv，B正确．2.如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是()A．物块的机械能一定增加B．物块的机械能一定减小C．物块的机械能可能不变D．物块的机械能可能增加也可能减小解析：A机械能变化的原因是非重力、弹力做功，题中除重力外，有拉力F和摩擦力Ff做功，则机械能的变化取决于F与Ff做功大小关系．由mgsinα＋Ff－F＝ma知：F－Ff＝mgsin30°－ma>0，即F>Ff，故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增加，A项正确．3.如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为()A.B.C.D．4解析：C由机械能守恒定律ΔEp减＝ΔEk增即mg(L－)＝mv2，所以v＝.故C正确．4.如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是()A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒解析：C小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的趋势，但是实际上没有动，整个系统只有重力做功，所以小球与槽组成的系统机械能守恒．而小球过了半圆形槽的最低点以后，半圆形槽向右运动，由于系统没有其他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统的机械能守恒．小球到达槽最低点前，小球先失重，后超重．当小球向右上方滑动时，半圆形槽向右移动，半圆形槽对小球做负功，小球的机械能不守恒．综合以上分析可知选项C正确．5.如图所示光滑轨道由半圆和一段竖直轨道构成，图中H＝2R，其中R远大于轨道内径．比轨道内径略小的两小球A、B用轻绳连接，A在外力作用下静止于轨道右端口，B球静止在地面上，轻绳绷紧．现静止释放A小球，A落地后不反弹，此后B小球恰好可以到达轨道最高点．则A、B两小球的质量之比为()A．3∶1B．3∶2C．7∶1D．7∶2解析：A设A球落地时两球速度大小为v1.对于两球组成的系统，由机械能守恒定律得：A下落过程，有mAgH＝mBgH＋(mA＋mB)vA落地后，对B球，由机械能守恒得：B球上升过程，有mBv＝mBgR又H＝2R联立解得mA∶mB＝3∶1.故选A.6．如图甲所示，将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h.若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度v0从半径均为R＝h的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示．则质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中，能到达的最大高度仍为h的是(小球大小和空气阻力均不计)()A．质量为2m的小球B．质量为3m的小球C．质量为4m的小球D．质量为5m的小球解析：C由题意可知，质量为m的小球，竖直向上抛出时只有重力做功，故机械能守恒，则有mgh＝mv，题图乙将质量为2m的小球以速度v0射入轨道，小球若能到达最大高度为h，则此时速度不为零，此时的动能与重力势能之和，大于初位置时的动能与重力势能，故不可能，即h2