《2022年高考物理备考之百所名校组合卷系列专题机械能守恒及其应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理备考之百所名校组合卷系列专题机械能守恒及其应用.docx（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载高考物理备考之百所名校组合卷系列专题 17 机械能守恒及其应用【试题 1】质量为 m的物体由静止开头以2g 的加速度竖直向下运动h 高度 . 以下说法中正确选项 A. 物体的势能削减2mghB. 物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【试题出处】 2022 山东济南模拟【试题 2】如下列图,在地面上以速度 v0 抛出质量为 m的物体, 抛出后物体落到比地面低 h 的海平面上 . 如以地面为零势能面且不计空气阻力,就以下说法中不正确 的是 A. 物体到海平面时的重力势能为 mghB. 重力对物
2、体做的功为 mgh1 2C.物体在海平面上的动能为 2mv 0 mgh1 2D.物体在海平面上的机械能为 2mv【解析】以地面为参考平面,物体在海平面时的重力势能为mgh,故 A 错误；抛出后的过程中机械能守恒,所以C、 D正确；重力做功与路径无关,所以B正确 . 【答案】 A 【试题出处】 2022 长春一中模拟【试题 3】如下列图,长为 L 的轻杆一段固定一质量为 m的小球,另一端安装有固定转动轴 O,杆可在竖直平面内绕 O无摩擦转动 . 如在最低点 P 处给小球一沿切线方向的初速度v02 gL,不计空气阻力,就以下说法正确选项 A.小球不行能到达圆周轨道的最高点 QB.小球能达到圆周轨道
3、的最高点 Q,且在 Q点受到轻杆向上的支持力C.小球能到达圆周轨道的最高点 Q,且在 Q点受到轻杆向下的拉力D.小球能达到圆周轨道的最高点 Q,且在 Q点恰好不受轻杆的弹力【解析】设小球能到达 Q点,且到达 Q点时具有速度 v,由机械能守恒得：1 2 1 22mv 0mg 2 L2mv可解得： v0 在最高点,小球所需的向心力为零,故受轻杆向上的大小为 mg的支持力 . 【答案】 B 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【试题出处】 2022 黄冈中学模拟【试题 4】用平行于斜面对下的拉力摩擦力,
4、就 A. 物体做匀速运动 B. 合外力对物体做功等于零 C.物体的机械能削减 D.物体的机械能不变F 将一个物体沿斜面往下拉动后,拉力的大小等于【解析】物体所受的力中,重力、拉力、摩擦力对物体做功,拉力 与摩擦力做的功相互抵消,重力做功不影响机械能,故物体的机械能不变 . 【答案】 D 【试题出处】 2022 衡水中学模拟【试题 5】如下列图,一根轻杆长为2L,中点 A 和右端点B 各固定一个小球,mB2mA左端 O为光滑水平转轴. 开头时杆静止在水平位置,释放后将向下摇摆至竖直,在此过程中以下说法正确选项 A.A、B 两球的机械能都守恒 B. A、B 两球的机械能不守恒,但它们组成的系统机械
5、能守恒 C.这一过程 O、A 间轻杆对 A 球做正功 D.这一过程 A、B 间轻杆对 A 球做正功【解析】两小球及轻杆组成的系统的机械能守恒,设摆到竖直时角速度为 ,有：【试题出处】 2022 启东中学模拟【试题 6】以下说法正确选项 A. 假如物体所受到的合外力为零,就其机械能肯定守恒 B. 假如物体的合外力做的功为零,就其机械能肯定守恒 C.物体沿光滑曲面自由下滑的过程中,其机械能肯定守恒 D.做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒【解析】假如物体受到的合外力为零,机械能不肯定守恒. 如在竖直方向上物体做匀速名师归纳总结 直线运动,其机械能不守恒. 所以选项 A、B 错误 . 物体沿光滑曲面
6、自由下滑的过程中,只有第 2 页,共 10 页重力做功, 所以机械能守恒. 选项 C正确 . 做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒,如自由落体运动；但有时也不守恒,如在水平面上拉着一个物体加速运动,此时就不守恒. 选项D- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载正确 . 【答案】 CD 【试题出处】 2022 北京 101 中学模拟【试题 7】第 29 届奥林匹克运动会于2022 年 8 月 8 日至 8 月 24 日在中华人民共和国首都北京举办 . 奥运会中的投掷的链球、铅球、铁饼和标枪等体育竞赛项目都是把物体斜向上抛出的运动,如下列图,
7、这些物体从被抛出到落地的过程中 A. 物体的机械能先减小后增大 B. 物体的机械能先增大后减小 C.物体的动能先增大后减小,重力 势能先减小后增大 D.物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小【解析】 如不考虑空气阻力的作用,这些物体被抛出后机械能守恒；如考虑空气阻力的 作用,这些物体被抛出后机械能始终减小,而动能在上升的过程减小,下降的过程增加 . 选 项 D正确 . 【答案】 D 【试题出处】 2022 曲靖一中模拟【试题 8】如下列图,甲球由轻绳系住,乙球由橡皮条系住,都从水平位置由静止开头释放, 当两球到达悬点正下方K 点时, 橡皮条长度恰好与绳长相等,就在 K 点时两球速度大小的
8、关系是 A. v 甲v 乙B. v 甲v 乙C.v 乙v 甲 D. v 甲 v 乙【解析】甲球下摆的过程中机械能守恒,就有：1 22mv 甲mgL解得： v 甲2gL乙球下摆的过程橡皮条对其做负功、机械能不守恒,由动能定理得：1 2 2mv 乙mgLW可得： v 乙m.A. A、 B各自的机械能分别守恒A、B 组成的B. A 削减的机械能等于B增加的机械能C.A 削减的重力势能等于B 增加的重力势能D.A 和 B 组成的系统机械能守恒【解析】释放后A 加速下降, B 加速上升,两物体的机械能都不守恒,但系统机械能守恒,即 EA EB. 【答案】 BD 【试题出处】 2022 南宁一中模拟名师归
9、纳总结 【试题 10】如下列图, 一均质杆长为2r ,从图示位置由静止开头沿光滑面ABD滑动,第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载 AB是半径为 r 的1 4圆弧, BD为水平面 . 就当杆滑到BD位置时的速度大小为A.grB.grC.2grD.2gr2【试题出处】 2022 金陵中学模拟【试题 11】如下列图,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在 A 处固定质量为 2m的小球, B 处固定质量为 m的小球,支架悬挂在 O点,可绕过 O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动 . 开头时 OB竖直, 放手后开头
10、运动,在不计任何阻力的情形下,以下说法正确选项 A. A 球到达最低点时速度为零B. A 球机械能的削减量等于 B 球机械能的增加量C.B 球向左摇摆所能达到的最高位置应高于 A球开头运动的高度D.当支架从左向右回摆时,A 球肯定能回到起始高度【解析】 A、B两球及支架组成的系统机械能守恒,应选项 B、D正确；设 A 球能摆至最低点,且此时 A、B 两球的速度为 v,由机械能守恒定律得：2mgLsin mgLsin 1 2 3 mv 22解得： v3gLsin 应选项 A 错误、 C正确 . 【答案】 BCD 【试题出处】 2022 北京师大附中模拟【试题 12】如下列图,将一个内外侧均光滑的
11、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 的正上方由静止开头下落,与半圆形槽相切从 A点进入槽内,就以下说法正确选项 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,小球与槽组成的系统机械能守恒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.小球从下落至从右侧离开槽的过程机械能守恒名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【试题出处】 2022 郑州一中模拟【试题 13】如
12、下列图, 质量分别是 mA和 mB的 A、B 两物体, 用劲度系数为 k 的弹簧相连,处于静止状态 . 现对 A 施以竖直向上的力 F,并将其缓慢提起, 当 B对地面恰无压力时撤去 F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做的功为 2 2A.m Agk2 2B.m Bgk2C.mA mAmB g k2D.mB mAmB g k【解析】当 A 向下运动至平稳位置时速度最大,此时弹簧的压缩量 x1mAg k；当 B 恰好对地无压力时弹簧的伸长量 x2mBg k. 故知 A从撤去 F至速度达到最大的过程中,重力做的功2W GmAg x1x2 mA mAmB g k . 【答案】 C 【试题出处】 20
13、22 武汉一中模拟【试题 14】如下列图,半径为R 的圆筒固定在小车上,小车以速度v 向右匀速运动,有一光滑小球相对静止在圆筒的最低点的高度可能 2 A. 等于v 2g2 B. 大于v 2g2 C.小于v 2g . 当小车遇到障碍物突然停止时,小球在圆筒中上升D.等于 2R2v5gR时,小球上升的高度 hm2Rv 2g；当 v22gRv5gR时,小球上升的高度 hmv 2g. 2gR时,小球上升的高【解析】当2 度 hmv 2g；当【答案】 ACD 【试题出处】 2022 上海中学模拟名师归纳总结 【试题 15】如下列图,在始终立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口 A 的距第 5 页,共
14、 10 页离为 2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0. 不计空气阻力,就 A. 小球运动的最大速度等于2gx0B. 小球运动的最大加速度为g- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载C.弹簧的劲度系数为mg x0D.弹簧的最大弹性势能为3mgx0【试题出处】 2022 南开中学模拟【试题 16】在做“ 利用重物自由下落验证机械能守恒定律” 的试验时,某同学依据正确的操作所选的纸带如下列图,其中 O点是起始点, A、B、C是打点计时器连续打下的 3 个点. 该同学用毫米刻度尺测量 O点到 A、B、C各点的
15、距离, 并记录在图中 . 已知电源的频率是50 Hz. 1 这三个数据中,不符合有效数字读数要求的测量段是段,应记作 cm. 2 该同学用重物在 OB 段的运动来验证机械能守恒定律,已知当地的重力加速度 g9.80 m/s 2,他用 AC段的平均速度作为跟 B 点对应的物体的瞬时速度,就该段重物的重力势能的削减量为,而动能的增加量为 结果均保留三位有效数字,重物的质量用 m表示 . 这样验证的系统误差总是使重力势能的削减量动能的增加量,缘由是 . 3 另一位同学依据同一条纸带、同一组数据, 也用重物在 OB段的运动来验证机械能守恒. 不过他从打点计时器打下的第一个点 O数起,图中的 B 是打点
16、计时器打下的第 9 个点 .因此他用 vBgt 来运算与 B点对应的重物的瞬时速度,得到动能的增加量为 结果保留三位有效数字,重物的质量用 m表示 ,这样验证的系统误差总是使重力势能的削减量动能的增加量,缘由是 . 这样验证的系统误差总是使重力势能的削减量小于动能的增加量,是由于速度v 是依据名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载自由落体运动运算的,对应的下落高度比实际测得的高度要大【答案】 1 OC 15.70 21.22 m 1.20 m 大于削减的重力势能一部分转化为内能. 速度 v 是实际速
17、度,由于有摩擦,31.23 m 小于速度 v 是依据自由落体运动运算的,对应的下落高度比实际测得的高度要大【试题出处】 2022 重庆一中模拟【试题 17】如下列图,质量 m2 kg 的小球系在轻弹簧的一端,另一端固定在悬点 O处,将弹簧拉至水平位置 A 处 弹簧处于原长 由静止释放,小球到达 O点的正下方距 O点 h0.5 m 处的 B 点时速度 v2 m/s. 求小球从 A 运动到 B 的过程中弹簧弹力做的功 . 取 g10 m/s 2 【试题出处】 2022 成都四中模拟【试题 18】如图甲所示,一粗细匀称的 U 形管内装有肯定量水银竖直放置,右管口用盖板 A 密闭一部分气体,左管口开口
18、,两液面高度差为 h,U 形管中水银柱总长为 4h. 现拿去盖板, 水银柱开头流淌, 当两侧液面第一次相平常,右侧液面下降的速度大小为多少？ 水银柱与管壁之间的阻力不计 Ep S【解析】如图乙所示,当右侧液面下降 2时,两侧液面达到同一水平,这一过程中水银柱的重力势能变化为：h 2 gh 2其中 、S 分别水银的密度和水银柱的横截面积 由机械能守恒定律得：名师归纳总结 Ep Ek,即 sh 2gh 21 2 S 4hv2第 7 页,共 10 页可解得： v1 2gh. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 【答案】1 2gh学习好资料欢迎下载【试题出处】
19、2022 兰州一中模拟【试题 19】光滑的长轨道外形如图甲所示,底部为半圆形,其半径为 R,固定在竖直平面内 . A、B两质量相同的小环用长为 R的轻杆连接在一起,套在轨道上 . 将 A、B 两环从图示位置静止释放,A 环距离底端为 2R. 不考虑轻杆和轨道的接触,即忽视系统机械能的缺失,求：1 A、 B两环都未进入半圆形底部前,杆上的作用力. 2 当 A 环下滑至轨道最低点时,A、B 的速度大小 . 【解析】 1 两环都未进入半圆形轨道前都做自由落体运动,杆上的作用力为零 . 2 当 A 环到达轨道最低点时,B 环也已进入半圆轨道 如图乙所示 ,由几何关系知两环的速度大小相等,设为 v,由机
20、械能守恒定律得：12 2 mv 2mg 2Rmg2 RRsin 30 解得： v3gR 2 . 【答案】 1 两环都未进入半圆形轨道前都做自由落体运动,杆上的作用力为零2 A、B 的速度大小均为3gR2【试题出处】 2022 黑龙江调研试题【试题 20】如下列图,在同一竖直平面内,一轻质弹簧静止放于光滑斜面上,其一端固定,另一端恰好与水平线 AB平齐；长为 L 轻质细线一端固定在 O点,另一端系一质量为m的小球,将细线拉至水平,此时小球在位置 C. 现由静止释放小球,小球到达最低点 D时,细绳刚好被拉断, D点与 AB相距 h；之后小球在运动过程中恰好与弹簧接触并沿斜面方向压缩弹簧,弹簧的最大
21、压缩量为 x. 试求：1 细绳所能承担的最大拉力 F. 2 斜面的倾角 . 3 弹簧所获得的最大弹性势能 Ep. 【解析】 1 小球由 C运动到 D的过程机械能守恒,就有：名师归纳总结 mgL1 22mv第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载3mg. 解得：到 D点时小球的速度 2 v 1 在 D点有： Fmgm Lv12gL解得： F3mg 由牛顿第三定律知,细绳所能承担的最大拉力为2 2 小球由 D运动到 A 的过程做平抛运动, 由 2ghv y,得在 A点的竖直分速度vy2gh故 tan vy v1h L即斜面与水平所成的夹角 arctan h L. 2 2 23 小球到达 A点时,有： v Av yv 12g hL 小球在压缩弹簧的过程中,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,就有：Ep mgxsin 1 2 2mv Ah L故 Epmg xh hL hL. 【答案】 13 mg 2arctan3 mg xh hLh L 【试题出处】 2022 广州质量检测名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习好资料欢迎下载第 10 页,共 10 页- - - - - - -