专题10 机械能守恒定律-2023版高考物理一轮复习全国百所名校名题分类汇编

专题10 机械能守恒定律 1.(2022届云南省昆明市第一中学高三（上）第一次摸底测试理综物理试题)如图所示，一根放置于水平地面的轻质弹簧一端固定在竖直的墙壁上，处于原长时另一端位于C点，一质量为1kg的物体以4m/s的初速度沿水平地面的A点处向右运动，物体可视为质点，压缩弹簧反弹后刚好停在了AC的中点B，已知物块与水平地面的动摩擦因数为0.2， A、C之间的距离为2 m，则整个过程中弹簧的最大弹性势能为（　　） A. 3J B. 4J C. 5J D. 6J 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由A点到B点运用动能定理得 由A点到压缩弹簧的最低点运用动能定理得 联立可解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 2.(2022届安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学高三（上）第五次综合测试理综物理试题)一个小滑块放在半径为R的光滑半球顶部，由于轻微的扰动，它开始由静止下滑，求它离开球面时，离半球底部的高度h为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设小球离开斜面时半径与竖直方向的夹角为θ，分别根据机械能守恒定律和牛顿第二定律得 解得 故选D。 3.（2022届重庆市渝中区巴蜀中学高三（上）适应性月考物理试题（四））如图甲所示，将某一物体每次以不变的初速率沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得物体运动的最远位移与斜面倾角的关系如图乙所示，取，根据图象可求出物体与斜面的动摩擦因数为（　　） A. 0.3 B. 0.4 C. 0.5 D. 0.6 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，当夹角为时，位移为，由竖直上抛运动规律 当夹角时，位移为，根据动能定理 解得 故选C。 4.(2022届云南省昆明市第一中学高三（上）第三次双基检测理综物理试题)如图，轻弹簧的一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，小球套在光滑的斜杆上，初始时小球位于A点，弹簧竖直且长度为原长L。现由静止释放小球，当小球运动至B点时弹簧水平，且长度再次变为原长。关于小球从A点运动到B的过程，以下说法正确的是（　　） A. 小球的机械能守恒 B. 小球运动到B点时的速度最大 C. 小球运动到B点时的速度为0 D. 小球运动到B点时的速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．如图，在小球向下运动过程中，弹簧的弹力参与做功，弹性势能变化，小球的机械能仅初末状态相同，不能称为整个过程机械能守恒，故A错误； BC．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球运动到最低点B时小球的重力势能和弹簧的弹性势能均最小，则小球的速度最大，故B正确，C错误； D．小球运动到B点时，弹簧为原长，由系统的机械能守恒定律得 解得 故D正确。 故选BD。 5.（2022届安徽省芜湖市高三（上）期末质量监控理综物理试题）某物块以120J初动能从固定斜面底端上滑，以斜面底端所在的水平面为零势能参考平面，物块滑到最高点时重力势能为80J。物块在斜面滑动过程中，当动能和势能恰好相等时，其机械能可能为（　　） A. J B. 96J C. 100J D. 80J 【答案】AB 【解析】 【详解】从斜面底端到顶部过程，根据动能定理，有 -mgxsinθ-fx=0-120 在最高点，重力势能为 mgxsinθ=80 fx=40J mgsinθ=2f 当物块上滑到动能和势能恰好相等时，物体上滑x2，则 120-mgx2sinθ-fx2= mgsinθx2 机械能 E=120J-24J=96J 当物块下滑到动能和势能恰好相等时，物体从最高点下滑x3，则 80-fx3=2mg(x-x3)sinθ 其中 mgxsinθ=80 解得 fx3=J 机械能为 E＇=80J-J=J 故选AB。 6.(2022届云南省高三（下）第一次统测物理试题)如图甲所示，木板与水平面间的夹角可调，可视为质点的小物块从木板的底端以初速度沿木板向上运动。保持大小恒定，改变，小物块沿木板向上滑动的最大距离s随之改变，根据实验数据描绘出的“”曲线如图乙所示。若木板足够长且木板与物块之间的动摩擦因数为，取重力加速度，则（ ） A. 物块初速度大小为6m/s B. 当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为53° C. 当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为60° D. 物块沿木板上滑的最短距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图象可知，当时，s=1.8m，此时小物块做竖直上抛运动 故A正确； BCD．当板与水平方向夹角为θ时，由动能定理得 解得 令 ，根据数学知识可知 所以当物块沿木板上滑距离最短时，木板与水平面的夹角为60°，且最小距离 故C正确BD错误。 故选AC。 7.（2022届四川省成都市蓉城名校联盟高三（下）2月第二次联考理综物理试题）如图，