课时突破练28　机械能守恒定律及其应用-2027版高考物理一轮复习

物理课时突破练29机械能守恒定律及其应用基础·满分练12345678910命题角度一

单个物体单一过程的机械能守恒1.(2026黑龙江佳木斯检测)如图所示,一游客体验蹦极,身系弹性蹦极绳从水面上方的高台由静止下落,到最低点时离水面很近。不计空气阻力,下列说法正确的是(

)A.下落过程中游客机械能守恒B.蹦极绳刚拉直时游客的速度最大C.下落过程中弹性势能的增大量大于重力势能的减小量D.下落过程中游客的机械能和蹦极绳的弹性势能之和不变D12345678910解析:下落过程中蹦极绳拉紧之前机械能守恒,拉紧之后弹性绳对人做负功,则游客机械能减小,选项A错误;蹦极绳刚被拉直后的一段时间内,重力大于弹力,加速度向下,则游客的速度会继续增大,直到弹力等于重力时加速度为零,此时游客的速度最大,选项B错误;下落到最低点的过程中弹性势能的增大量等于重力势能的减小量,选项C错误;下落过程中只有重力和蹦极绳的弹力做功,则游客的机械能和蹦极绳的弹性势能之和不变,选项D正确。123456789102.

(2026北京部分重点高中开学考)竖直向上抛出一个小球,忽略空气阻力,小

球到最高点后又落回的过程中,小球距抛出位置的高度h和运动时间t的关系

图像如图所示。下列关于小球的判断正确的是(

B

)A.

t2时小球的动能最大B.

t2和t3时小球的机械能相等C.

t1时小球的机械能大于t3时小球的机械能D.

小球从t1到t2这段时间内,重力势能转化为动能B解析:小球做竖直上抛运动,由图可知t2时小球到达最高点,此时小球速度为0,动能为0,动能最小,故A错误;小球做竖直上抛运动,忽略空气阻力,全过程机械能守恒,因此在每时每刻机械能都不变,故B正确,C错误;由图可知小球从t1到t2这段时间内,高度变大,根据Ep=mgh可知重力势能变大,由于全过程机械能守恒,因此动能减小,所以小球从t1到t2这段时间内,动能转化为重力势能,故D错误。12345678910命题角度二

单个物体多过程的机械能守恒3.

(2025江苏常州测试)如图所示,不可伸长、长为l的轻细线一端固定于O点,

另一端连接一小球,此时细线刚好伸直,角度θ=30°。现将小球静止释放,不

计空气阻力,重力加速度为g,则小球运动到O点正下方时速度的大小为

(

C

)C12345678910

12345678910命题角度三

轻弹簧连接的物体的机械能守恒4.

如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态

的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆

环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,劲度系数为k,圆环下滑到最大距离时

弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),重力加速度为g,则在圆环下滑到最大

距离的过程中(

C

)A.

弹簧弹性势能变化了mgLB.

在速度最大的位置,弹簧弹力等于圆环重力D.

圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变C12345678910

12345678910命题角度四

绳索、链条类物体的机械能守恒5.

(2025江苏徐州模拟)如图所示,总长为l、质量为m的均匀软绳对称地挂在

轻小滑轮上,用细线将质量也为m的物块与软绳一端连接。现将物块由静止

释放,直到软绳刚好全部离开滑轮。不计一切摩擦,重力加速度为g,下列说法

正确的是(

C

)A.

刚释放物块时,细线的拉力大小等于mgB.

在软绳从静止到刚离开滑轮的过程中,软绳的机械能守恒C12345678910

12345678910能力·高分练6.

(2024全国甲卷)如图所示,一光滑大圆环固定在竖直平面内,质量为m的小

环套在大圆环上,小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部,Q

为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小

(

C

)CA.

在Q点最大B.

在Q点最小C.

先减小后增大D.

先增大后减小12345678910解析:小环在最高点对大圆环的作用力大小等于重力,下滑过程中速度越来

越大,滑到大圆环上某点时,重力的分力提供向心力,弹力为零,滑到最低点时,

速度最大,弹力最大,所以小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后

增大,C正确,A、B、D错误。12345678910

B12345678910

12345678910

12345678910(2)小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。(1)小球离开桌面时的速度大小;

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12345678910(2)设小球刚离开桌面到第一次落地所用时间为t,第一次落地的竖直速度为

vy,落地点距桌面上其飞出点的水平距离为x,第一次落地后弹起的竖直速度

为vy',则x=v0tvy=gtvy'2=2gh

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12345678910答案:8J

(2)释放物块1的瞬间,物块2的加速度大小;答案:4m/s2

(1)释放物块1前,弹簧的弹性势能;(3)释放物块1后,当物块3恰好对地面无压力时,物块1在斜面上运动的速度。

12345678910解析:(1)初始时轻绳无拉力,对物块2受力分析可知弹簧处于压缩状态,由平

衡条件有m2g=kx1

12345678910(2)释放物块1的瞬间,对物块1与物块2及轻绳组成的系统,由牛顿第二定律有

m1g·sin

θ-m2g+kx1=(m1+m2)a1解得物块2的加速度大小a1=4

m/s2。(3)释放物块1后,当物块3恰好对地面无压力时,对物块3由平衡条件有

m3g=kx2

12345678910素养·提升练10.

(跨模块融通)(多选)如图甲,在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC,

半径为0.4m,小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道,图乙是小球在半圆

形轨道上从A运动到C的过程中,其速度二次方与其对应高度的关系图像。

已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N,空气阻力不计,B点为AC轨

道中点,重力加速度g