高三物理第一轮复习机械能守恒定律名师备选题库(含解析)

9教师备选题库：机械能守恒定律.关于机械能是否守恒，下列说法正确的是 （ ）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做圆周运动的物体机械能一定守恒C.做变速运动的物体机械能可能守恒D.合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 （ ）A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关TOC\o"1-5"\h\z.如图1所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻 d彳弹簧，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， ?逊阳上■当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列 图1说法正确的是（ ）A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加后减少D.弹簧的弹性势能先减少后增加TOC\o"1-5"\h\z.质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落，以地面作为参考平面。当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为 （ ）A.2mggH B.mg,gH5.如图2所示，将一个内外侧面均光滑的半圆形槽置于光滑的 mc水平面上，槽的左侧有一坚直墙壁。现让一小球自左端槽口 A点的正Bi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 即正确的是（ ）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.小王^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 图2C.小王^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机械能守恒6.如图3所示，重10N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到 c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.8m,bc=0.4m^图3那么在整个过程中下列说法错误的 （ ）A.滑块动能的最大值是 6JB.弹簧弹性势能的最大值是 6JC.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是 6JD.滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒7.设轮船行驶时所受的阻力与它的速度成正比，当船以速度v匀速行驶时，发动机的功率为P。当船以速度2v匀速行驶时，发动机的功率为（ ）A.2PB.3PC.4PD.8P8.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如图4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时，小球在圆桶中上升的高度不可能的是A.C.2v小于丁2gD.等于2R9.有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块B分别套在水平杆与竖直杆上，AB用一不可伸长的轻细绳相连,且可看做质点，如图5所示，开始时细绳水平伸直,止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为 60。时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为V,则连接A4v2A.一g2喘B的绳长为( )3v2B.一g24vD.-3gB质量相等,B静止。由静10.如图6所示，质量均为m的AB两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴O沿顺时针方向自由转动（转轴在杆的中点），不计一切摩擦，某时刻A、B球恰好在如图所示的位置， A、B球的线速度大小均为v,下列说法正确的是（ ）A.运动过程中B球机械能守恒图6B.运动过程中B球速度大小不变C.B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量保持不变D.B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量不断变化TOC\o"1-5"\h\z11.在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图 7所示，他们将选手简化为质量 m^60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角 ”=53。，绳的悬挂点O距水面的高度为HH=3m。不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度 图7g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小 F;(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入水中。 设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度 d;(3)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。12.如图8所示，斜面轨道AB与水平面之间的夹角0=53°, 1u； 内引।BD为半径R=4m的圆弧形轨道，且B点与 图8 :，门/IM益nD点在同一水平面上，在B点，斜面轨道AB与圆弧形轨道BDf切， 口d城」整个轨道处于竖直平面内且处处光滑，在 A点处有一质量m^1kg I,的小球由静止滑下，经过B、C两点后从D点斜抛出去，最后落在地面上的 S点时的速度大小Vs=8m/s,已知A点距地面的高度H=10m,B点距地面的高度h=5m,设以MDN^分界线，其左边为一阻力场区域，右边为真空区域， g取10m/s2,cos530=0.6,求：(1)小球经过B点时的速度为多大？(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力多大？⑶小球从D点抛出后，受到的阻力Ff与其瞬时速度方向始终相反，求小球从 D点至S点的过程中阻力Ff所做的功。

详解答案.解析：做匀速直线运动的物体与做圆周运动的物体，如果是在竖直平面内则机械能不守恒，AB错误；合外力做功不为零，机械能可能守恒， D错误，C正确。答案：C.解析：重力做功决定重力势能的变化，随着高度的降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A选项正确；弹性势能的变化取决于弹力做功，当蹦极绳张紧后， 随着运动员的下落弹力一直做负功，弹性势能一直增大，故 B选项正确；在蹦极过程中，由于只有重力和弹性绳的弹力做功，故由运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒， 故选项C正确；重力势能的大小与势能零点的选取有关， 而势能的改变与势能零点选取无关， 故选项D错误。答案：ABC.解析：开始时弹簧处于压缩状态，撤去力F后，物体先向右加速运动后向右减速运动，弹簧先恢复原长后又逐渐伸长，所以弹簧的弹性势能先减少再增加， D正确。答案：D.解析：动能和重力势能相等时，根据机械能守恒定律有： 2mgh'=mgH解得小球离H H地面图度h'=2,得下洛图度为h=2，速度v=y2gh=ygH,故P=mgv=mg/gHi,B选项正确。答案：B.解析：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。小球从开始下落至到达槽最低点前， 小球先失重，后超重。当小球向右上方滑动时，半圆形槽也向右移动，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。答案：C.解析：滑块能回到原出发点，所以机械能守恒， D正确；以c点为参考点，则a点的机械能为6J,c点时的速度为0,重力势能也为0,所以弹性势能的最大值为6J,从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减小量，故为6J,所以RC正确。由a-c时，因重力势能不能全部转变为动能，故A错。f=kv(f=kv(k为比例系.解析：当轮船匀速行驶时，轮船所受的牵引力等于阻力，而阻力数），牵引力功率为P=fv=kv2,当轮船的速度为2V时，其所受的阻力为2kv,牵引力也为2kv,此时发动机的功率为P'=2kvX2V=4kv2=4P,A、B、D错误，C正确。答案：C.解析：小球沿圆桶上滑过程中机械能守恒，由机械能守恒分析，若小球不能通过与2圆桶中心等高的位置，则h=I；若小球能通过与圆桶中心等高的位置，但不能通过圆桶最2g高点，则小球在圆心上方某位置脱离圆桶， 斜抛至最高点，这种情况小球在圆桶中上升的高2度小于荒；若小球能通过圆桶最高点，小球在圆桶中上升的高度等于 2R所以ACD是2g可能的。答案：B.解析：设滑块A的速度为va,因绳不可伸长，两滑块沿绳方向的分速度大小相等，得：vacos30°=vbcos60,又vb=v,设绳长为l,由AB组成的系统机械能守恒得：mglcos60°=：mv2+!mv,以上两式联立可得：l=能,故选D。2 2 3g答案：D10.解析：以A、B球组成的系统为研究对象，两球在运动过程中，只有重力做功 （轻杆对两球做功的和为零），两球的机械能守恒。以过 O点的水平面为重力势能的参考平面，假设A球下降h,则B球上升h,此时两球的速度大小是v',由机械能守恒定律知：1 2 1 , 22mvX2=2x2mv—mg"mgh得v'=v,说明两球做的是匀速圆周运动。 B球在运动到最高点之前，动能保持不变，重力势能在不断增加，故B球的机械能不守恒。由几何知识可得相等的时间内 B球上升的高度不同，因此单位时间内机械能的变化量是不断改变的，故B、D正确。答案：BD1 2…11.斛析：⑴根据机械能寸恒 mgl(1—cosa)=2mv①2圆周运动F'—mg=mv-解得F'=(3—2cosa)mg人对绳的拉力F=F'贝UF=1080N(2)由动能定理mgH—lcosa+d)—(f1+f2)d=0H—lCOSaf1+f2—mg解得d=1.2m

(3)选手从最低点开始做平抛运动x=vt2H^l=2gt2且有①式解得X=2y[l—HP1 1—COSa一当l=