2022届高考物理一轮复习专题41机械能守恒定律及其应用练习含解析

这是一份2022届高考物理一轮复习专题41机械能守恒定律及其应用练习含解析，共6页。试卷主要包含了[2021·贵阳模拟]，[2021·辽宁大连市测试]，[2021·石家庄质检]，[2021·重庆高三测试]，[2021·甘肃河西五市联考]，[2021·合肥调研]等内容，欢迎下载使用。


A．动量守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量不守恒，机械能守恒
D．动量不守恒，机械能不守恒
2．[2021·山东临沂期末]如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内．体积相同的两小球A、B的质量分别为βm，m(β为待定系数).A球从左边与圆心等高处由静止释放后沿轨道下滑，并与静止于轨道最低点的B球碰撞，碰撞后A、B两球能达到的最大高度均为eq \f(R,4)，碰撞中无机械能损失，则待定系数β为( )
A．eq \f(1,3)B．eq \f(1,2)
C．2D．3
3．[2021·贵阳模拟](多选)
如图所示，一固定光滑斜面与水平面间的夹角为θ，轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与斜面上质量为m的物块连接．开始时用手拉住物块使弹簧伸长x1，放手后物块由静止开始下滑，到达最低点时弹簧压缩了x2，重力加速度为g.则在物块下滑到最低点的过程中( )
A.物块的加速度先减小后增大
B．物块重力的功率先减小后增大
C．弹簧的弹性势能变化了mg(x1＋x2)sinθ
D．物块重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
4．[2021·辽宁大连市测试](多选)
如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则( )
A．系统在运动过程中机械能守恒
B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小
C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大
D．摆动过程中，小球B的最大动能为eq \f(\r(3),4)mgL
5．[2021·石家庄质检]
如图所示，质量为m的物体A和质量为2m的物体B通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧．开始用手托着物体A使弹簧处于原长且细绳伸直，此时物体A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．现由静止释放A，A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.物体A下落过程中一直处于失重状态
B．物体A即将落地时，物体B处于失重状态
C．物体A下落过程中，弹簧的弹性势能最大值为mgh
D．物体A下落过程中，A的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小
6．[2021·南宁三中测试](多选)半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶的最低点，如图所示．小车以速度v向右匀速运动．当小车遇到障碍物突然停止，小球在圆桶中上升的高度可能为( )
A.等于eq \f(v2,2g)B．大于eq \f(v2,2g)
C．小于eq \f(v2,2g)D．等于2R
7．[2021·重庆高三测试]
如图所示，光滑圆形轨道固定在竖直平面内，一可视为质点的小球在轨道内运动，小球始终不脱离轨道，重力加速度为g.则小球通过最低点时的加速度大小不可能为( )
A． eq \f(g,3) B． eq \f(g,2)
C．2gD．3g
8．[2021·甘肃河西五市联考]
(多选)某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关．现在将这个娱乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率v竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器．若参与者仍在刚才的抛出点，如图所示，沿A、B、C、D四个不同的光滑轨道分别以速率v抛出小球，则小球可能击中触发器的是( )
9．[2021·合肥调研](多选)
如图所示，一质量为m的小球套在光滑的竖直杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．将小球由A点静止释放，此时弹簧恰好处于原长状态，小球下降的最低点为B，A、B高度差为h，整个过程弹簧的形变始终在弹性限度内，OAA.小球的机械能一直减少
B．小球下落到C点时速度最大
C．弹簧的弹性势能增加了mgh
D．小球的加速度等于重力加速度的位置有三处
10．[2020·全国卷Ⅲ]甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示．已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为( )
A．3JB．4J
C．5JD．6J
专题41 机械能守恒定律及其应用
1．B 撤去推力后，小车、弹簧和滑块组成的系统所受合外力为零，满足系统动量守恒的条件，故系统动量守恒；由于撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动，存在摩擦力做功的情况，故系统机械能不守恒，所以选项B正确．
2．A A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到最大高度的过程，由机械能守恒定律得βmgR＝eq \f(βmgR,4)＋eq \f(mgR,4)，解得β＝eq \f(1,3)，故A正确．
3．AC 4.AD 5.C 6.ACD 7.D 8.CD
9．CD
如图所示，A、D两点关于C点对称，则小球从A点到C点，弹簧弹力做负功，小球的机械能减小，从C点到D点弹簧弹力做正功，小球的机械能增大，从D点到B点，弹簧弹力做负功，小球的机械能减小，A错误；当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向受力平衡，小球在竖直方向只受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时的速度不是最大，B错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力对小球做功，则系统机械能守恒，可知从A点到B点的过程中弹簧增加的弹性势能应等于小球减少的重力势能mgh，选项C正确；在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球的加速度等于重力加速度的位置有A、C、D三处，D正确．
10．A 由图像可知甲物块碰前速度v甲＝5m/s，乙物块碰前速度v乙＝1m/s，甲物块碰后速度v′甲＝－1m/s，乙物块碰后速度v′乙＝2m/s.甲和乙碰撞过程中系统动量守恒，有m甲v甲＋m乙v乙＝m甲v′甲＋m乙v′乙，解得m乙＝6kg.碰撞过程中两物块损失的机械能ΔE＝eq \f(1,2)m甲v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(甲)) ＋eq \f(1,2)m乙v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(乙)) －eq \f(1,2)m甲v甲′2－eq \f(1,2)m乙v乙′2＝3J．故选A项．