专题6 机械能守恒定律-2023届浙江省物理选考各地模拟考试试题精选训练（浙江专用）

专题6 机械能守恒定律 一．选择题（共18小题） 1．（2022•浙江）小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5m/s2的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，则提升重物的最短时间为（　　） A．13.2s B．14.2s C．15.5s D．17.0s 【解答】解：为了最短时间提升重物，一开始以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零，重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律得： 当功率达到额定功率时，设重物的速度为v1，则有 此过程中所用的时间和上升的高度分别为 重物以最大速度匀速时，有 重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升的高度分别为 设重物从结束匀加速到开始做匀减速运动所用的时间为t2，该过程根据动能定理得： 又h2＝85.2m﹣1.6m﹣3.6m＝80m 联立解得：t2＝13.5s 则总时间为t1+t2+t3＝0.8s+13.5s+1.2s＝15.5s，故C正确，ABD错误； 故选：C。 2．（2022•浙江模拟）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为0.5m，与地面的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力F拉A，使A缓慢向右移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．向右移动过程中，拉力F越来越大 B．动摩擦因数的最小值为 C．未施加F的初始状态，A与地面间的摩擦力为mg D．整个过程外力做功为：W＝（2μ﹣1）（1）mgR 【解答】解：A、在A向右移动过程中，A、B对地面的压力不变，始终等于mg，故A与地面之间的摩擦力不变，始终为μmg，而对C进行力的分析可知，C对A的压力的水平分量逐渐增大，而A在移动过程中也一直平衡，可得拉力F越来越小，故A错误； B、由于B一直静止，分析可知当C即将接触地面时，C对B的压力的水平分量最大，此时B最容易滑动，易得此时C对B的压力的水平分量为mg，则动摩擦因数的最小值为，故B 错误； C、经分析，未施加F的初始状态，C对A的压力的水平分量为mg，故A与地面间的摩擦力为mg，故C错误； D、通过对系统分析，系统动能始终为零，重力做功为（1）mgR，A的位移为2（1）R，所以摩擦力对A做功为﹣2（1）μmgR，由系统动能定理可得外力做功为W＝（2μ﹣1）（1）mgR，故D正确。 故选：D。 3．（2022•温州二模）排球比赛中，某次运动员将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出，也击中b点，且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上端点e。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两个过程中，排球运动到b点的速度大小可能相等 B．b点与c点到球网平面的水平距离之比为3：2 C．a、c两点高度差与e、c两点高度差之比为4：3 D．运动员两次击球对排球所做的功可能相等 【解答】解：AD、由于从c处抛出的球能竖直到达d点，从d到地面竖直方向做自由落体运动，根据竖直方向的运动可知vya＝vyb，tb＝2ta，由于水平方向的位移相同，根据vx，可知vax＞vbx，根据速度的合成可知，a抛出时的速度va0＝vax，到达b点速度v，b抛出时的初速度和到达b点时速度相等，vb＝vb0，故两过程中，小球的初速度大小可能相等，根据动能定理可得Wmv，运动员两次击球对排球所做的功可能相等，v1＞vb，即排球运动到b点的速度大小不相等。故A错误，D正确； B、比较第一次排球从a到e过程和第二次排球从e到d过程，根据可逆性，把第二次排球从e到d过程看成是从d到e过程的平抛运动，这两个过程竖直方向做自由落体运动，下落高度一样，运动时间也一样，根据：va＝2vd可得xae＝2xde，故有，故B错误； C、研究第一次排球的运动过程，由于，可知：； 根据h可得：，故：，故C错误。 故选：D。 4．（2022•浙江模拟）图甲是我国自主设计的全球第一款可载客的无人驾驶飞机“亿航184”，其质量为260kg，最大载重为100kg，图乙是该无人机某次在最大载重情况下，从地面开始竖直升空过程中的v﹣t图像，前2s图像为直线，2s末到5s末图像为曲线，曲线两端皆与两侧直线相切，5s后无人机匀速上升，发动机的输出功率等于额定输出功率，g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．前5s上升的高度为19m B