好题快递16 机械能守恒定律应用选择题2020-2021学年高一物理期末复习之好题快递（新教材人教版必修第二册）

2021《好题》快递16 机械能守恒定律应用(选择题) 考点一　机械能守恒的判断 1．(多选)如图所示，两块三角形的木板B、C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两边分开．一个锥体置于A处，放手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了B、C板的高处，不计一切阻力．下列说法正确的是(　　) A． 锥体在滚动过程中重心逐渐升高 B． 锥体在滚动过程中重心逐渐降低 C． 锥体在滚动过程中机械能逐渐增大 D． 锥体在滚动过程中机械能保持不变 【答案】BD 【解析】锥体自动地沿木板滚上了B、C板的高处的过程中只有重力做功，锥体机械能守恒，重力势能转化为动能，而高度上升，所以重心逐渐降低，故B、D正确，A、C错误 故选BD。 2．如图所示，为某质点（质量不变）运动过程中机械能（E）随速度平方（v 2）变化的图像，关于该质点到零势能面竖直距离的变化，下列说法正确的是（　　） A．AB过程一定不变 B．AB过程一定增大 C．BC过程一定不变 D．BC过程一定增大 【答案】C 【解析】 AB．AB过程，质点的机械能不变，v2增大，动能增大，由 E= mv2+mgh 知质点到零势能面竖直距离h不断减小，故AB错误， CD．BC过程，由机械能概念有 E= mv2+mgh E-v2图象倾斜的直线，说明mgh不变，则h不变，故C正确，D错误。 故选C。 3． 2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在我国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一、如图所示，跳台滑雪赛道可简化为助滑道、起跳区、着陆坡、停止区。某运动员从助滑道的最高点A由静止开始下滑，到达起跳点O时借助设备和技巧，保持在O点的速率沿与水平方向成θ角的方向起跳，最后落在雪坡上的B点，起跳点O与落点B之间的距离OB为此项运动的成绩。不考虑运动员在空中受到的阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员在助滑道上（运动过程中）机械能守恒 B．运动员在起跳点O点起跳角度θ越大，运动的成绩越好 C．运动员在空中重力的瞬时功率可能为零 D．运动员在空中运动的时间与雪坡的倾角 无关 【答案】C 【解析】 A. 运动员在助滑道上（运动过程中）要克服摩擦阻力做功，则机械能不守恒，选项A错误； B. 当θ=90°时，运动员在起跳点O点起跳后将落回到原处，可知并非角度θ越大，运动的成绩越好，选项B错误； C. 运动员在空中到达最高点时，竖直速度为零，根据 PG=mgvy 可知，此时重力的瞬时功率为零，选项C正确； D. 因竖直方向满足 因当轨迹相同时，α角越小，则h越小，可知运动员在空中运动的时间与雪坡的倾角 有关，选项D错误。 故选C。 考点二　单体的机械能守恒定律应用 4．如图所示，甲、乙、丙为三个光滑轨道，甲是水平轨道，乙是向下凹的圆弧轨道，丙是向上凸的圆弧轨道，三个轨道水平方向距离相同，图中虚线在同一水平面上．现有三个完全相同的小球分别从相同高度由静止开始滚下，到达轨道的右侧，三个小球运动过程中始终未脱离轨道，下列说法正确的是（　　） A．甲轨道上的小球先到达右侧 B．乙轨道上的小球先到达右侧 C．丙轨道上的小球先到达右侧 D．三个轨道上的小球同时到达右侧 【答案】B 【解析】 根据机械能守恒定律可知，三个小球到达轨道的左侧时速度相同．甲轨道上的小球从轨道左侧开始做匀速直线运动；乙轨道上的小球从轨道左侧开始（前端的一段）向下做圆周运动，先加速再减速，水平分速度先增大后减小，水平方向的平均速度比甲轨道上的小球大；丙轨道上的小球从轨道左侧开始（前端的一段）向上做圆周运动，先减速后加速，水平分速度先减小后增大，水平方向的平均速度比甲轨道上的小球小．故乙轨道小球水平方向的平均速度最大，丙轨道小球水平方向的平均速度最小，又三个轨道水平方向长度相同，则乙轨道上的小球先到达右侧，故B正确，A、C、D错误； 故选B。 5．从距离地面高度为5m处水平抛出一个物体，其动能Ek随距地面高度h的变化如图所示，取地面为重力势能零点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．物体的质量为2kg B．物体抛出的初速度为5 m/s C．h=2.5m时，动能与重力势能相等 D．物体着地瞬间速度与水平方向的夹角为 【答案】D 【解析】 B．由图像可知，物体到达地面时的动能是抛出时初动能的2倍 根据机械能守恒定律 可得 解得 故B错误； C．物体抛出时的动能与重力势能相等，故C错误； D．物体着地瞬间竖直分速度 可知D正确； 由题目所给的信息无法求出物体的质量，A错误。 故选D。 6．(多选)如图，篮球比赛的某次快攻中，球员甲将球斜向上传给前方队友，球传出瞬间离地面高 ，速度大小为 ；对方球员乙原地竖直起跳拦截，其跃起后手离地面的最大高度为 ，球越过乙时速度沿水平方向，且恰好未被拦截。球可视为