高考物理一轮复习 考点23 机械能守恒定律及其应用（核心考点精讲精练）-备战2024年高考物理一轮复习（新高考专用）（原卷版）

考点23机械能守恒定律及其应用1.3年真题考点分布题型选择题、解答题高考考点机械能守恒定律的理解与判断；解决单个物体的机械能守恒问题；解决多个物体机械能守恒问题（包括轻绳模型、轻杆模型和轻弹簧模型）；新高考2023上海卷3题、全国甲卷14题、全国甲卷14题、湖南卷8题2022河北卷9题、上海卷19题、江苏卷10题、湖北卷5题、湖北卷16题、2021重庆卷5题、河北卷6题、海南卷2题、浙江春招卷22题2.命题规律及备考策略【命题规律】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计13次，主要考查：1.机械能守恒定律的理解和判断；2.单个物体的机械能守恒问题的理解和计算；3.多个物体关联的机械能守恒问题的理解和计算【备考策略】理解并掌握机械能的概念，理解机械能的守恒条件；理解多物体构成速度关联问题并解决系统机械能守恒问题。【命题预测】本节内容是新高考各省命题的常考知识点之一，容易考察机械能的概念，机械能守恒条件的理解以及机械能守恒条件的运用。本节内容在高考题中一般会以中等及以上的题型出现，压轴题出现的概念会偏大，2024年考生需要强化模型概念，理解速度关联问题，建立守恒概念。

考法一机械能守恒的理解与判断一、重力做功与重力势能的关系重力做功的特点（1）重力做功与无关，只与始末位置的有关；（2）重力做功不引起物体的变化．2．重力势能（1）表达式：Ep＝.（2）重力势能的特点①矢标性：重力势能是标量，有正负，其正负表示大小；②相对性：重力势能具有相对性，在计算重力势能之前必须选择参考面，参考面的选择是任意的，通常以地面作为参考面；③系统性：重力势能是物体和所共有的，不是物体单独所有。如果没有地球对物体的吸引，就谈不上重力做功和重力势能了。3．重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能；重力对物体做负功，重力势能；(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量．即WG＝＝.二、弹性势能的表达1．弹性势能（1）定义：发生的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能．（2）弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能；弹力做负功，弹性势能．即W＝.（3）表达式①“化变力为恒力”求弹力做功：W总=F1△x1+F2△x2+F3△x3+F4△x4+……②利用F-x图像：图像与x轴所围成面积的数值就是弹力做的功；③表达式（以弹簧原长为零势点）：（x指弹簧的形变量）机械能守恒定律机械能：动能、重力势能和弹性势能统称机械能；机械能是标量，只有大小，没有方向，但有正负，其正负表示大小；机械能具有相对性，只有参考系和参考面确定后，机械能的研究才有意义；机械能是状态量，对应着某一时刻或某一位置；机械能守恒定律内容：在只有重力（不考虑空气阻力的各种抛体运动）或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转换，总的机械能保持不变；机械能守恒的条件①只有重力或系统内弹力做功，物体的机械能守恒；②除重力和系统内弹力外，物体受到的其他力不做功或其他力做功代数和为零；机械能守恒的三种表达式表达式表达意义守恒观点系统内初末状态机械能总和相等转化观点系统（或物体）机械能守恒时，系统减少（或增加）的动能等于系统减少（或增加）的动能转移观点在A、B组成的系统中，A机械能的增加量等于B机械能的减少量4．机械能守恒判断的三种方法定义法利用机械能的定义直接判断，分析物体或系统的动能和势能的和是否变化，若不变，则机械能守恒做功法若物体或系统只有重力或系统内弹力做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒转化法若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒5.机械能守恒条件的理解及判断（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；“只有重力或弹力做功”不等于“只受重力或弹力作用”．（2）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．（3）对于系统机械能是否守恒，可以根据能量的转化进行判断．严格地讲，机械能守恒定律的条件应该是对一个系统而言，外力对系统不做功(表明系统与外界之间无能量交换)，系统内除了重力和弹力以外，无其他摩擦和介质阻力做功(表明系统内不存在机械能与其他形式之间的转换)，则系统的机械能守恒．【典例1】（2023·浙江·高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（）A．弹性势能减小 B．重力势能减小C．机械能保持不变 D．绳一绷紧动能就开始减小1．（2023·广东·统考三模）如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．P对Q做功为零B．P和Q之间的相互作用力做功之和为零C．P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒D．P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒2．（2023·四川成都·四川省成都列五中学校考三模）如图所示，一异形轨道由粗糙的水平部分和光滑的四分之一圆弧部分组成，置于光滑的水平面上，如果轨道固定，将可视为质点的物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，物块恰好停在水平轨道的最左端．如果轨道不固定，仍将物块从圆弧轨道的最高点由静止释放，下列说法正确的是（）

A．物块与轨道组成的系统机械能不守恒，动量守恒B．物块与轨道组成的系统机械能不守恒，动量不守恒C．物块到不了水平轨道的最左端D．物块将从轨道左端冲出水平轨道3．（多选）（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考一模）位于张家界的“百龙天梯”傍山而建，直插云霄，垂直高度达335m，运行高度为326m，被誉为世界上最高的户外电梯。若游客乘坐“百龙天梯”下山时，其距离天梯底部的高度h与时间t的关系简化图如图所示，图中段为直线，忽略重力加速度的变化，则下列说法正确的是（）

A．时间内，游客所受重力的功率逐渐减小B．游客在时间内受到的支持力大于在时间内受到的支持力C．时间内，游客的机械能逐渐减小D．时间内，游客处于失重状态；时间内，游客处于超重状态考法二单个物体的机械能守恒问题1．机械能守恒定律的表达式2．求解单个物体机械能守恒问题的基本思路【典例2】（多选）（2023·湖南·统考高考真题）如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（

）

A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变C．小球的初速度D．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道1．（多选）（2023·河南·校联考模拟预测）如图一所示，轻杆与水平面的倾角为，带有小孔的小球套在轻杆上，小球与轻杆之间的动摩擦因数，小球的质量。时由静止释放小球，同时对小球施加沿轻杆向上的外力F，力F与时间的关系如图二所示。重力加速度为，下列说法正确的是（

）

A．内，小球的最大速度为B．内小球的机械能一直在增加C．后小球的重力势能最多增加D．后，小球做匀减速直线运动，速度为零后，小球将处于平衡态2．（2023·江苏盐城·统考三模）现体从离地高H处的M点开始做自由落体运动，下落至离地高度为处的N点，下列能量条形图表示了物体在M和N处的动能虽和重力势能E的相对大小关系，可能正确的是（）A．

B．

C．

D．

3．（2023·四川成都·四川省成都列五中学校考三模）一质量为可视为质点的小球，系于长为的轻绳一端，绳的另一端固定在点，假定绳不可伸长，柔软且无弹性。现将小球从点的正上方距离点的点以水平速度抛出，如图所示，则下列说法正确的是（）A．轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为B．轻绳从释放到绷直所需时间为C．轻绳绷直后瞬间，小球的速度大小为D．当小球到达点正下方时，绳对质点的拉力为考法三多物体关联的机械能守恒问题1．多物体机械能守恒问题的解题思路2．多个物体的机械能守恒问题，往往涉及“轻绳模型”“轻杆模型”以及“轻弹簧模型”．（1）轻绳模型三点提醒①分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等．②用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系．③对于单个物体，一般绳上的力要做功，机械能不守恒；但对于绳连接的系统，机械能则可能守恒．（2）轻杆模型三大特点①平动时两物体线速度相等，转动时两物体角速度相等．②杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒．③对于杆和球组成的系统，忽略空气阻力和各种摩擦且没有其他力对系统做功，则系统机械能守恒．（3）轻弹簧模型轻弹簧模型“四点”注意①含弹簧的物体系统在只有弹簧弹力和重力做功时，物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之间相互转化，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，而单个物体和弹簧机械能都不守恒．②含弹簧的物体系统机械能守恒问题，符合一般的运动学解题规律，同时还要注意弹簧弹力和弹性势能的特点．③弹簧弹力做的功等于弹簧弹性势能的减少量，而弹簧弹力做功与路径无关，只取决于初、末状态弹簧形变量的大小．④由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统，当弹簧形变量最大时，弹簧两端连接的物体具有相同的速度；弹簧处于自然长度时，弹簧弹性势能最小(为零)．【典例3】(多选)（2023·全国·校联考模拟预测）如图所示，有两条位于同一竖直平面内的光滑水平轨道，相距为，轨道上有两个物体和B，质量均为，它们通过一根绕过定滑轮的不可伸长的轻绳相连接。在轨道间的绳子与轨道成角的瞬间，物体在下面的轨道上的运动速率为。此时绳子段的中点处有一与绳相对静止的小水滴与绳子分离。设绳长远大于滑轮直径，不计轻绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（）

A．位于图示位置时物体B的速度大小为B．小水滴与绳子分离的瞬间做平拋运动C．在之后的运动过程中当轻绳与水平轨道成角时，物体B的动能为D．小水滴脱离绳子时速度的大小为【典例4】（多选）（2023·广西南宁·南宁三中校考二模）如图所示，将两个质量分别为m和2m的小球A和B用一根长为L的轻杆（质量不计）连接，轻杆可绕通过中心O的水平轴无摩擦转动，现让杆处于水平位置静止释放，在杆转至竖直的过程中，下列说法正确的是（）

A．两球的速度始终相同B．任意一段时间内，杆对两球的冲量一定不同C．任意一段时间内，杆对两球做的功代数和一定为零D．B球的机械能保持不变

【典例5】（2023·全国·统考高考真题）如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为。释放后，小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等；垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为h。重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求（1）小球离开桌面时的速度大小；（2）小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。

1．（2023·湖北·华中师大一附中校联考模拟预测）如图所示，一轻弹性绳一端系于A点，另一端与质量为m、套在光滑竖直固定杆上B点的小球相连，此时A、B在同一水平线上，且弹性绳原长恰好等于A、B间距L。现将小球从B点由静止释放，当小球下落至C点时动能最大，AC与水平方向的夹角为。已知轻弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，已知弹性绳的弹性势能为，式中x为弹性绳的伸长量，则小球的最大动能为（）

A． B． C． D．2．（2023·江苏苏州·统考三模）如图所示，滑块a穿在固定的光滑竖直杆上，滑块b放在光滑水平地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。将a从距地面一定高度处由静止释放，在a着地前的运动过程中，下列说法正确的是（）

A．滑块a的机械能先减小后增大B．滑块a的动能先增大后减小C．轻杆对a的作用力先增大后减小D．滑块a的加速度先减小后增大3．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长为L，质量为m的小球（可视为质点）从距弹簧上端高度为h的P点由静止释放，小球与弹簧接触后立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上振动。一段时间后，小球静止在O点，此时弹簧长度为，弹簧的弹性势能为，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为B．小球在运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒C．小球第一次下落过程中速度最大位置在O点D．【基础过关】1．（2023·北京·统考模拟预测）某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的Ek-h图像如图所示，则下列判断正确的是（）A．弹簧原长为h1B．弹簧最大弹性势能大小为EkmC．O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小D．h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小2．（2023·安徽滁州·安徽省定远中学校考模拟预测）如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球a和b，两球之间用一根长为L=0.2m的轻杆相连，小球b距水平面的高度h=0.1m．两球由静止开始下滑到光滑水平面上，不计球与水平面碰撞时的机械能损失，取g=10m/s2，下面对系统下滑的整个过程说法正确的是（）

A．a球机械能守恒B．b球机械能守恒C．a球机械能的增加量为0.667JD．b球机械能的增加量为0.667J3．（2023·云南·校联考一模）如图所示，质量的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量的物体Q相连。开始时物体P在外力作用下静止于A点，绳处于伸直状态，已知，取重力加速度大小，两物体均视为质点，不计空气阻力。某时刻撤去外力、同时给P一水平向左的速度v，物体P恰能运动到B点，则v的大小为（）A． B． C． D．4．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为、的小球a和b、用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h。两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，重力加速度为g。释放a球，b球刚落地时的速度大小为。则的值是（）A． B． C． D．5．（多选）（2023·四川成都·成都七中校考模拟预测）如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是(

)A．物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒 B．弹簧的劲度系数为C．物体A着地时的加速度大小为 D．物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh6．（2023·北京房山·统考一模）一个单摆在竖直平面内沿圆弧做往复运动。某时刻摆球由A点从静止开始摆动，如图所示摆线与竖直方向的夹角为，O点为摆动的最低点，则下列说法正确的是（）A．摆球在O点受重力、拉力、向心力B．摆球摆动到O点时所受合外力为零C．摆球从A点摆动到O点的过程中，拉力不做功，动能增加D．摆球经过P点时摆角小于，则摆球所受拉力与重力的合外力充当回复力7．（2023·上海普陀·统考二模）如图，将一质量为m的小球从a点以初速度v斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过b、c两点。已知a、c之间的高度差和b、c之间的高度差均为h，重力加速度为g，取a点所在的水平面为零势能面，则小球在（）A．b点的机械能为2mgh B．b点的动能为C．c点的机械能为mgh D．c点的动能为8．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，轻弹簧下端连接一重物，用手托住重物并使弹簧处于压缩状态。然后手与重物一同缓慢下降，直至重物与手分离并保持静止。在此过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和先减少再增加B．弹簧对重物做的功等于重物机械能的变化量C．重物对手的压力随下降的距离均匀变化D．手对重物做的功一定等于重物重力势能的变化量9．（多选）（2023·辽宁鞍山·统考二模）如图所示，重的滑块在倾角为的斜面上从a点由静止开始下滑，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，。那么，下列说法正确的是（）A．整个过程中滑块动能的最大值为6JB．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6JC．从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做6J功D．整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒10．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，O为固定在水平面的转轴，小球A、B的质量均为m，A与B、O间通过铰链用轻杆连接，杆长均为L，B球置于水平地面上，B、O之间用一轻质弹簧连接。现给A施加一竖直向上的力F，此时两杆夹角=60°，弹簧处于原长。改变F使A球缓慢运动，当=106°时力F恰好为零。A、B始终在同一竖直平面，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。（1）求弹簧的劲度系数k。（2）若A球自由释放时加速度为，此时AB球间杆的弹力多大？（3）在（2）情况下当=90°时，B的速度大小为v，求此时弹簧的弹性势能。

【能力提升】1．（多选）（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考三模）如图所示，轻弹簧上端固定，另一端连在置于水平地面点的小滑块上，弹簧处于伸长状态，小滑块恰好能静止。现将外力作用在小滑块上使其刚好能运动到点并撤去，弹簧此时处于压缩状态且与小滑块在点时形变量相同、则下列说法正确的是（）

A．撤去外力后，物块在点时对地面的压力等于在点时对地面的压力B．撤去外力后，物块在点处一定能静止C．在点时弹簧弹性势能等于在点时弹簧弹性势能D．外力做的功大于摩擦生热2．（2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测）如图所示，倾角为θ=30°的斜面体c固定在水平地面上，质量为M=2m的物体b置于光滑的斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量为m的物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，用手托住物体b使物体a和b保持静止不动，此时细绳伸直且拉力为零，弹簧的压缩量为x0。现在松开手，在物体b下滑2x0距离时，则下列说法中正确的是（

）

A．物体a与弹簧组成的系统机械能守恒 B．物体b的重力势能减少mgx0C．细绳对物体a做的功为2mgx0 D．物体b的速度大小为3．（2023·江苏镇江·统考三模）如图所示，轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上，另一端与物块A连接，物块A静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A与斜面间动摩擦因数μ=tanθ，t=0时刻给A一沿斜面向下的瞬时冲量，物块A在运动过程中，加速度a、动能Ek、弹性势能Ep与路程s及运动时间t的变化关系可能正确的是（

）

A．

B．

C．

D．

4．（2023·湖北荆州·沙市中学校考模拟预测）如图所示，两端开口的圆管竖直固定在水平地面上，内有两只可视为质点的小球A、B，质量均为m，它们用劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧相连，用外力将A、B提至管中某处并处于静止状态，此时B距离地面高度为h.设圆管管径略大于小球的直径，且不计小球与圆管间的摩擦.重力加速度为g（）

A．此时外力F的大小为2mgB．此时A距离地面的高度L0+C．求撤去外力瞬间物块A的加速度大小为3gD．撤去外力后，由于阻力作用，A、B和弹簧组成的系统最终静止于水平地面上.求此过程中系统损失的机械能mg5．（2023·四川成都·校考二模）如图甲所示，航天员在半径为R的某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为m的小球P（可看作质点）从弹簧上端h处（h不为0）由静止释放，小球落到弹簧上后继续向下运动直到最低点。从接触弹簧开始的小球加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示，其中a0、h和x0为已知量，空气阻力不计。下列说法正确的是（）

A．星球的第一宇宙速度 B．该弹簧劲度系数k的大小C．小球在最低点处加速度大于a0 D．弹簧的最大弹性势能为6．（多选）（2023·安徽·统考三模）如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，已知A的质量为5m，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．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、右侧细线与斜面平行，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，关于此过程，下列说法正确的是（）A．斜面倾角α＝37°B．C刚离开地面时，B的加速度为0C．A获得最大速度为D．A、B两小球组成的系统机械能守恒7．（多选）（2019·湖南长沙·校联考一模）有一款蹿红的微信小游戏“跳一跳”，游戏要求操作者通过控制棋子(质量为m，可视为质点)脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加mghB．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，机械能增加mghC．棋子离开平台后距平台面高度为时动能为D．棋子落到另一平台上时的速度大于8．（多选）（2023·天津宝坻·天津市宝坻区第一中学校联考二模）如图所示，两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在固定倾斜直细杆上，倾斜直杆与水平面的夹角为45°，b球套在水平细杆上，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计。a、b通过铰链用长度为L的刚性轻杆连接，初始连接小球a、b轻杆与水平面的夹角30°。现将小球a、b静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（）A．a球达到与b球同一水平面时，a球速度为B．b球的速度为零时，a球的加速度大小为C．b球达到最右端时，a球速度为D．b球的最大速度为9．（多选）（2021·四川德阳·统考二模）如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当α=30°时，弹簧处于原长。P由静止释放，下降到最低点时α变为60°。整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（）A．弹簧弹性势能最大值为B．滑块P的动能达到最大前，P的机械能先增大后减小C．滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力等于2mgD．滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力大于2mg10．（2022·黑龙江大庆·大庆市第二十三中学校考模拟预测）如图所示．在竖直平面内有轨道ABCDE，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB（AB＞R）是竖直轨道，CE是水平轨道，CD＞R，AB与BC相切于B点，BC与CE相切于C点，轨道的AD段光滑，DE段粗糙且足够长。一根长为R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置，并使Q与B等高．