专题复习训练（11）机械能（1）-2022届高三物理一轮复习（学生版+教师版）

高考物理专题复习（11）机械能专题复习（1） 一、选择题（1-10题为多选，11-16题为单选） 1．如图甲所示，一个小球悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中小球的机械能E与路程x的关系图像如图乙所示，其中O-x1过程的图像为曲线，x1-x2过程的图像为直线。忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．O-x1过程中小球所受拉力大于重力 B．小球运动路程为x1时的动能为零 C．O-x2过程中小球的重力势能一直增大 D．x1-x2过程中小球一定做匀加速直线运动 【答案】BD【解析】【详解】 A．小球在竖直向上的拉力和竖直向下的重力下运动，拉力做功改变小球的机械能，则： 可知题中机械能-路程图像斜率的大小为拉力的大小；O-x1过程中小球所受拉力竖直向上且减小，拉力做正功，小球的机械能增加，开始时小球从静止开始加速，拉力大于重力，运动过程中拉力逐渐减小，x1之后，拉力竖直向上做负功，小球向下运动，所以x1处速度为零，动能为零，说明O-x1过程中小球先加速后减速，所以在减速阶段拉力小于重力，A错误，B正确；C．O-x1过程中小球向上运动，重力做负功，重力势能增大，x1-x2过程中小球向下运动，重力做正功，重力势能减小，C错误； D．x1-x2过程中重力大于拉力，小球向下运动，图像斜率不变，拉力不变，所以小球加速度恒定，向下做匀加速直线运动，D正确。故选BD。 2．如图所示，水平粗糙滑道AB与竖直面内的光滑半圆形导轨BC在B处平滑相接，导轨半径为R。一轻弹簧的一端固定在水平滑道左侧的固定挡板M上，弹簧自然伸长时另一端N与B点的距离为L。质量为m的小物块在外力作用下向左压缩弹簧（不拴接）到某一位置P处，此时弹簧的压缩量为d。由静止释放小物块，小物块沿滑道AB运动后进入半圆形轨道BC，且刚好能到达半圆形轨道的顶端C点处，已知小物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，小物块可视为质点，则（　　） A．小物块在C点处的速度刚好为零 B．当弹簧的压缩量为时，小物块速度达到最大 C．刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为 D．小物块刚离开弹簧时的速度大小为 【答案】BD【解析】 【分析】【详解】 A．由题意知，小物块刚好能达到半圆形轨道顶端点处，设小物块在点处速度大小为，则有解得A错误； B．弹簧的压缩量为时，由静止释放小物块，开始时弹簧的弹力大于滑动摩擦力，小物块加速运动，速度增大，当弹簧的弹力等于滑动摩擦力时，小物块速度达到最大，即 解得B正确； CD．弹簧的压缩量为时，释放小物块，设小物块离开弹簧时速度为，到达点时的速度为，小物块由点运动到点时，据机械能守恒定律有 解得 小物块离开弹簧到点时，据动能定理有 解得 据功能关系，刚开始释放物块时，弹簧的弹性势能为 C错误，D正确。故选BD。 3．如图所示，质量为M的斜面体静止在水平面上，其斜面的倾角为θ，质量为m的物体沿斜面上升，最终停止在斜面上。下列说法正确的是（　　） A．此过程物体克服摩擦力做的功等于它的初动能 B．此过程物体机械能的减少量等于它克服摩擦力做的功 C．上升过程地面对斜面体的支持力小于（m+M）g D．上升过程地面对斜面体的摩擦力向右 【答案】BC【解析】【分析】【详解】 A．此过程物体克服摩擦力做的功与克服重力做功之和等于它的初动能，选项A错误； B．此过程物体机械能的减少量等于它克服摩擦力做的功，选项B正确； C．上升过程物体的加速度沿斜面向下，则加速度有竖直向下的分量，物体处于失重状态，则地面对斜面体的支持力小于（m+M）g，选项C正确； D．上升过程物体的加速度沿斜面向下，则加速度有水平向左的分量，根据牛顿第二定律可知，上升过程地面对斜面体的摩擦力向左，选项D错误。故选BC。 4．物块先沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，后沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，如图所示。物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块整个下滑过程中（　　） A．物块受到的摩擦力相同 B．沿轨道1下滑时的位移较小 C．物块滑至B点时速度大小相同D．两种情况下损失的机械能相同 【答案】CD【解析】 【分析】【详解】 A．根据滑动摩擦力公式可得， ，结合图像可知则物块受到的摩擦力不相同，A错误； B．位移只跟初末位置决定，它们的初末位置相同，位移相等，B错误； CD．如图所示 可得即物块从A点由静止下滑至底端B点，由1轨道和2轨道克服摩擦力做功相等，两种情况下损失的机械能相同，再由动能定理可得物块滑至B点时速度大小相同， CD正确。故选CD。 5．如图所示,轻质弹簧一端固定在水平面上的转轴O上,另一端与套在粗糙固定直杆A处质量为m的小球(可视为质点)相连,A点到水平面的高度为h,直杆的倾角为30°,OA=O