高中物理高考 专题13 机械能守恒定律及其应用（练习）（学生版）

这是一份高中物理高考 专题13 机械能守恒定律及其应用（练习）（学生版），共12页。

基础部分：
1．（2020·上海市嘉定区第一中学高三期中）在一楼的甲认为静止放在二楼窗台的花盆有安全隐患具有能量，可以做功。在三楼的乙看同一个花盆认为它没有做功本领。造成甲乙观点分歧的最合理解释是（ ）
A．重力做功是相对的B．重力做功只与初末位置有关
C．重力势能是相对的D．重力势能改变量与参考面无关
2．（2020·天津高三零模）（多选）跳伞爱好者从高楼进行跳伞表演，他们从345m的高处跳下，在距地面150m高处打开伞包。假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始末速度均为零。一个质量为60kg的跳伞爱好者，若在30s内完成此跳伞表演（当地重力加速度g取10m/s2），则下列关于跳伞爱好者在跳伞的整个过程中说法错误的是（ ）
A．机械能先不变后减小
B．机械能一直变小
C．克服阻力做功207kJ
D．最大速度为11.5m/s
3．（2020·怀化市第一中学高三期中）将一个小球从水平地面竖直向上抛出，它在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，其上升的最大高度为20m，则运动过程中小球的动能和重力势能相等时，其高度为（规定水平地面为零势能面）（ ）
A．上升时高于10m，下降时低于10m
B．上升时低于10m，下降时高于10m
C．上升时高于10m，下降时高于10m
D．上升时低于10m，下降时低于10m
4．（2020·沙坪坝区·重庆八中高三月考）下列与能量有关的说法正确的是（ ）
A．卫星绕地球做匀速圆周运动的半径越大，动能越大
B．做匀加速运动的物体，其机械能在不断增加
C．做自由落体运动的物体在下落过程中重力势能越来越小
D．做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同
5．（2020·九龙坡区·重庆市育才中学高三月考）（多选）质量为m的物体从距地面h高处以加速度由静止竖直下落到地面。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力势能减少了mghB．物体动能增加了
C．空气阻力做功D．物体机械能减少了
6．（2021·全国高三专题练习）跳台滑雪是运动员脚踏滑雪板，自静止两腿尽力深蹲，上体前倾成流线型姿势，以最大限度的减小空气阻力，助滑区保持姿势沿助滑道下滑。在助滑区末端借助速度和弹跳力，双腿快速用力蹬地跃入空中，研究表明：运动员的起跳垂直速度调高，跳跃距离可以增加左右。关于跳台滑雪下列说法正确的是（ ）
A．助滑区运动中运动员的机械能守恒
B．优秀运动员离开起跳点后会尽可能做平抛运动
C．起跳过程运动员的机械能可能增加
D．空中飞行过程运动员机械能守恒
7．（2020·梅河口市第五中学高三月考）（多选）2010年11月22日广州亚运会女足决赛开战，日朝两强继小组赛交手后在决赛会师。双方经过90分钟激战，日本队以1－0战胜朝鲜摘得金牌。如图所示，假设某次罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，横梁下边缘离地面的高度为，足球质量为，运动员对足球做的功为，足球运动过程中克服空气阻力做功为，选地面为零势能面，足球由踢出运动到横梁下边缘的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为
B．足球动能的变化量为
C．重力势能的增加量为
D．运动到横梁下边缘时的机械能为
8．（2020·陕西汉中市·高三一模）物理教师李伟星期天带儿子李小伟到汉中尤曼吉游玩，他们乘坐过山车经过半径为15米圆轨道的最低点时发现动力已关闭，此时速度显示屏上的数字为30m/s，当到达最高点时李伟老师体验到了完全失重的感觉。过程可简化为右图，如果李老师质量为60千克，g=10m/s2，那么李老师从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A．李老师的机械能守恒
B．李老师在最低点时对座位的压力是3600N
C．李老师在最高点时，他的重力的功率是7320W
D．李老师的机械能不守恒，他损失的机械能是4500J
9．（2020·内蒙古高三月考）（多选）如图所示，三角形物体固定在水平地面上，斜面不光滑，用力拉斜面上静止的木箱，使之沿斜面加速向上移动，在木箱移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能
B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
D．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
10．（2020·黑龙江鹤岗市·鹤岗一中高三月考）（多选）在离水平地面高处将一质量为的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为，落地时小球距抛出点的水平距离为，速率为，那么，在小球运动的过程中（ ）
A．重力做功为
B．克服空气阻力做的功为
C．落地时，重力的瞬时功率为
D．重力势能和机械能都逐渐减少
11．（2020·安徽高三月考）（多选）如图，小物块在长为L的粗糙斜面顶端以某一初速度沿斜面向下运动、到达斜面底端时与垂直于斜面的挡板相撞后沿斜面向上运动，若物块与挡板碰撞时没有机械能损失，则滑块刚好能回到斜面顶端。设小物块在斜面底端重力势能为零，以斜面顶端为坐标原点O，沿斜面向下为x轴的正方向，则关于小物块的动能、重力势能、机械能E随位移x变化的图象可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2020·福建三明市·三明一中高三期中）如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断不正确的是（ ）
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A与弹簧组成的系统机械能守恒
B．乙图中，斜面体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒
C．丙图中，连接A、B的绳子不可伸长，不计任何阻力和定滑轮及绳子的质量时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒
D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
13．（2020·全国高三专题练习）如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧的弹性势能逐渐增大
C．弹簧的弹性势能先增大后减小
D．弹簧的弹性势能先减小后增大
14．（2020·广东高三专题练习）如图所示，物体在水平力F作用下沿粗糙斜面向上加速运动，则（ ）
A．物体动能的改变量大于合外力所做的功
B．物体机械能的改变量等于力F所做的功
C．物体重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功
D．运动过程中由于摩擦产生的内能等于物体机械能的减少
15．（2020·湖北高三月考）（多选）子弹水平射向固定在光滑的水平面上的木块，子弹的动能为10J时恰好能射穿。若木块可以在光滑的水平面上自由滑动，当子弹初动能为24J时，子弹水平射向静止的木块，子弹受到的阻力大小相同，在此情况下（ ）
A．系统产生的内能可能为12JB．系统产生的内能可能为10J
C．木块获得的动能可能为6JD．木块获得的动能可能为4J
提高部分：
16．（2020·长治市潞城区第四中学校高三期中）（多选）如图所示，轻质弹簧的两端分别与小物块B、C相连，并放在足够长的光滑斜面上，弹簧与斜面平行，C靠在固定的挡板P上，绕过定滑轮的轻绳一端与B相连，另一端与悬空的小物块A相连。开始时用手托住A，使滑轮右侧的轻绳恰好伸直且无弹力，滑轮左侧轻绳沿竖直方向，然后由静止释放A，当C刚要离开挡板时，A的速度恰好达到最大。斜面的倾角为30°，B、C的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g，A、B、C均视为质点。不计一切摩擦，不计空气阻力，弹簧始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．A的质量为
B．释放A的瞬间，A的加速度大小为
C．B的最大速度为
D．在从释放A到C刚要离开挡板的过程中，由A、B组成的系统机械能一直增大
17．（2020·甘肃省会宁县第四中学高三月考）（多选）如图所示，某人将质量为m的石块从离地面h高处以θ角斜向上抛出，初速度大小为v0。以抛出点为参考平面，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．石块落地时的动能为
B．石块离手时的机械能为
C．人对石块做的功为
D．人对石块做的功为
18．（2021·北京高三专题练习）把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球从A运动到B的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能
B．小球从A运动到C的过程中，弹簧的弹性势能全都转化为小球的重力势能
C．小球从A运动到B的过程中，动能一直增大
D．小球从A运动到B的过程中，动能最大的位置为AB的中点
19．（2018·石嘴山市第三中学高三期中）如图，质量为m的物体沿斜上方以速度v0抛出后，能达到的最大高度为H，当它将要落到离地面高度为h的平台时（不计空气阻力，取地面为参考平面），下列判断正确的是( )
A．它的总机械能大于
B．它的总机械能为mgH
C．它的动能为mg(H-h)
D．它的动能为
20．（2020·辽宁大连市·大连二十四中高三其他模拟）如图所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，小车A放在足够长的光滑水平桌面上，B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上.现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与桌面平行。已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C刚好离开地面，则此过程中( )
A．弹簧的弹性势能增大
B．小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零
C．拉力F的大小为3mg
D．拉力F做的功为
21．（2020·河南高三月考）如图所示，一长L=10m的水平传送带AB，以恒定速度v=8m/s顺时针运动现有一质量为m=2kg的物块以水平向右的初速度v0=4m/s从传送带左端A处滑上传送带物块与带面间的动摩擦因数μ=0.4（g=10m/s2）。则下列说法正确的是（ ）
A．经过1s，滑动摩擦力对物块做功为-48J
B．经过1s，物块机械能变化量为64J
C．物块从A到B点过程中，物块动能增加64J
D．物块从A到B点过程中，系统内能增加16J
22．（2019·上海市奉贤区奉城高级中学高三期中）如图所示，一足够长的水平轨道与半径为R=4m的竖直光滑1/4圆弧形轨道BC底端相切，质量为m=1kg的木块在一大小为F=10N、方向与水平成α=37º角斜向上的拉力作用下，从轨道上的A点由静止开始运动，当木块到达B点即将进入圆轨道时，撤去拉力F。已知木块与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.5，AB间的水平距离为s=12m，求：
(1)木块到达B点时的速度vB大小及木块从A运动到B的时间t1；
(2)木块在C点时对轨道的压力NC大小；
(3)木块从离开C点到再次回到C点的时间t2。
23．（2020·宾县第一中学校高三月考）如图所示，水平传送带长L=12m，且以v=5m/s的恒定速率顺时针转动，光滑轨道与传送带的右端B点平滑连接，有一质量m=2kg的物块从距传送带高h=5m的A点由静止开始滑下。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取，求：
(1)物体下滑到B点的速度大小；
(2)物块距传送带左端C的最小距离。
24．（2020·广东高三月考）如图所示，固定光滑斜面高为，不计厚度的薄板静置于斜面末端的光滑水平面上，薄板质量为。现将一可视为质点的小物块从斜面顶端由静止释放，小物块质量为，与薄板间的动摩擦因数为0.3，忽略小物块由斜面到薄板过程中的能量损失，重力加速度。求：
(1)小物块到达斜面底端时的速度大小；
(2)若小物块不从薄板上滑下，薄板的最小长度。
25．（2020·四川省绵阳南山中学高三月考）如图，将一质量m＝0.1 kg的小球自水平平台顶端O点水平抛出，小球恰好无碰撞地落到平台右侧一倾角为α＝53°的光滑斜面顶端A并沿斜面下滑，斜面底端B与光滑水平轨道平滑连接，小球以不变的速率过B点后进入BC部分，再进入竖直圆轨道内侧运动。已知斜面顶端与平台的高度差h＝3.2 m，斜面高H＝15 m，竖直圆轨道半径R＝5 m。g＝10 m/s2，求：
(1)小球从平台顶端O点抛出至落到斜面底端B点所用的时间
(2)若竖直圆轨道光滑，小球运动到圆轨道最高点D 时对轨道的压力。