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1、2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题（22）机械能守恒定律及应用（原卷版）考点一 如何判断机械能守恒1只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化如自由落体运动、抛体运动等2只有系统内弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒3只有重力和系统内弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化如自由下落的物体落到竖直的弹簧上，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒4除受重力(或系统内弹力)外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零如物体在沿斜面
2、向下的拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能守恒1、（2020·全国高考课标1卷）一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线、所示，重力加速度取10 m/s2。则（）A物块下滑过程中机械能不守恒 B物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2 D当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J2、如图所示，一斜面固定在水平面上，斜面上的CD部分光滑，DE部分粗糙，A、B两物体叠放在一起从顶端C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，且在DE段
3、做匀速运动，已知A、B间的接触面水平，则()A沿CD部分下滑时，A的机械能减少，B的机械能增加，但总的机械能不变B沿CD部分下滑时，A的机械能增加，B的机械能减少，但总的机械能不变C沿DE部分下滑时，A的机械能不变，B的机械能减少，故总的机械能减少D沿DE部分下滑时，A的机械能减少，B的机械能减少，故总的机械能减少3、如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为(重力加速度为g)()世纪金榜导学号A. v216g B. v28gC. v24g D.
4、 v22g4、(多选)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是()AA物体与B物体组成的系统机械能守恒BA物体与B物体组成的系统机械能不守恒CB物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量D当弹簧的拉力等于B物体的重力时，A物体的动能最大5、如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由
5、静止释放，B上升的最大高度是()A.2RB.53RC.43RD.23R6、(多选)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从O点由静止开始，在不借助其他外力的情况下，自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点，已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40 m，斜坡与水平面的夹角30°，运动员的质量m50 kg，重力加速度g10 m/s2.下列说法正确的是()A运动员从O运动到B的整个过程中机械能守恒B运动员到达A点时的速度为20 m/sC运动员到达B点
6、时的动能为10 kJD运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为 s7、(多选)如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内)，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()A运动过程中小球的机械能守恒Bt2时刻小球的速度为零Ct1t2这段时间内，小球的动能在逐渐减少Dt2t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加8、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离
7、弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是()A.当x=h+x0时，重力势能与弹性势能之和最小B.最低点的坐标为x=h+2x0C.小球受到的弹力最大值大于2mgD.小球动能的最大值为mgh+mgx02【提 分 笔 记】(1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；“只有重力做功”不等于“只受重力作用”(2)分析机械能是否守恒时，必须明确要研究的系统(3)只要涉及滑动摩
8、擦力做功，机械能一定不守恒对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒考点二 1应用机械能守恒定律解题的一般步骤2分析多物体系统机械能守恒的三点注意9、如图所示，绕过光滑钉子O的细绳，两端分别拴有A、B两个小球，A球的质量是B球的2倍。现将两球从距地面高度为h处由静止释放，若细绳足够长，细绳的质量、空气的阻力均不计。则B球上升到距地面的最大高度为()A.hB.43hC.73hD.83h10、如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，A、B通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时，圆环与定滑轮之间的绳子处于水平状态，长度l4 m，现从静止开始释放圆
9、环，不计定滑轮和空气的阻力，重力加速度g取10 m/s2，若圆环下降h3 m时的速度v5 m/s，则A和B的质量关系为()A. B.C. D.【提 分 笔 记】机械能守恒定律是解答能量问题的基本方法之一，分析运动过程物体的机械能是否守恒是解题的关键，在解决物体的运动问题时应优先考虑用能量方法，如曲线运动、含弹簧类运动问题等应用时首先要对研究对象进行受力分析和运动分析，以确定在所研究的过程中机械能是否守恒，再选合适的表达式求解应用机械能守恒定律求解多过程问题时可对全过程应用机械能守恒定律列式求解11、(多选)如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆形管道竖直放置，其底端与水平地面相切一质量为m的小
10、球(小球直径很小且略小于管道内径)以某水平初速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力大小为0.5mg，(不考虑小球落地后反弹情况)则()A小球落地点到P点的水平距离可能为RB小球落地点到P点的水平距离可能为2RC小球进入圆管道的初速度可能为D小球进入圆管道的初速度可能为12、如图所示，光滑水平面与光滑半球面相连，O点为球心，一轻绳跨过光滑小滑轮连接物块A、B，A、B质量相等可视为质点，开始时A、B静止，轻绳水平伸直，B与O点等高释放后，当B和球心O连线与竖直方向夹角为30°时，B下滑速度为v，此时A仍在水平面上，重力加速度为g，则球面半径为()A. B.C. D.13、如图甲，
11、半圆弧ABC与四分之一圆弧DE是同一竖直平面内的两个半径相同的光滑轨道，其最高点E与最低点B各安装了一个压力传感器；CD连线与两轨道相切且竖直，间距为x.若在A点正上方的O点将一小球由静止释放，小球下落h后从A点切入轨道并从E点离开轨道现改变CD间的距离，测得小球通过B、E两点的压力差FN与距离x的关系如图乙所示，不计空气阻力，取g10 m/s2，求光滑轨道的半径R.14、如图所示，小球A的质量为M10 kg，小球B、C的质量均为m5 kg.A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L1 m，B、C置于水平地面上，用一轻弹簧连接，初始ABC系统静止，弹簧处于原长，B、C间距离恰好也为L1 m在弹性限度内，A由静止释放下降到最低点，在最低点时两轻杆间夹角120°，A、B、C始终在同一竖直平面内运动，不计一切阻力，g10 m/s2.求下降过程中：(1)A的动能最大时，B受到地面的支持力；(2)弹簧的弹性势能最大值