专题八 机械能守恒定律-2023年高考物理自我测评专题练（ 全国卷通用）

2023年全国卷物理自我测评专题练（全国卷） 专题八 机械能守恒定律 一、单选题 1．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习）发光弹弓飞箭是一种常见的儿童玩具，若小朋友以初动能E将飞箭从地面竖直向上弹出，飞箭落回地面时动能为，设飞箭在运动过程中所受空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则下列说法正确的是（　　） A．飞箭上升阶段重力做功为E B．飞箭下落阶段空气阻力做功为 C．飞箭在最高点具有的机械能为 D．飞箭所受空气阻力与重力大小之比为1:10 【答案】C 【详解】B．由于飞箭在运动过程中所受空气阻力大小不变，则上升过程与下落过程空气阻力做功相等，令为Wf，则在全过程有 解得 B错误； A．飞箭上升阶段有 结合上述解得 A错误； C．根据上述，飞箭在最高点动能为0，机械能为 C正确； D．上升过程由于 ， 解得 D错误。 故选C。 2．（2023春·浙江·高三校联考开学考试）如图所示，下列关于撑杆跳高运动员在上升过程中的说法正确的是（　　） A．运动员受到杆的作用力等于重力 B．运动员经历先超重后失重的过程 C．运动员的重力势能全部由杆的弹性势能转化而来 D．分析运动员肌肉做功放能过程可将其看成质点 【答案】B 【详解】A．撑杆跳高运动员在上升过程中做变速运动，受力不平衡，运动员受到杆的作用力不等于重力，选项A错误； B．运动员先加速上升再减速上升，故先超重后失重，选项B正确； C．运动员的重力势能主要由动能转化而来，选项C错误； D．分析运动员肌肉做功放能过程，不能忽略运动员的姿势和动作，不可将其看成质点，选项D错误。 故选B。 3．（2023春·四川成都·高三成都七中校考开学考试）如图所示，B、M、N分别为竖直光滑圆轨道上的三个点，B点和圆心等高，M点与O点在同一竖直线上，N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α=45°，现从B点的正上方某处A点由静止释放一个质量为m的小球，经圆轨道飞出后沿水平方向通过与O点等高的C点，已知圆轨道半径为R，重力加速度为g，则以下结论正确的是（　　） A．A、B两点间的高度差为 B．C到N的水平距离为2R C．小球在M点对轨道的压力大小为 D．小球从N点运动到C点的时间为 【答案】C 【详解】A．从A点到C点，由动能定理得 从A点到N点，有 其中 联立解得 故A错误； BD．N到C的时间，根据速度与加速度的关系可得 则C到N的水平距离为 解得 故BD错误； C．从A到M点，由动能定理得 在M点，受力分析有 解得 故C正确。 故选C。 4．（2023·江苏南通·统考一模）如图所示，一轻质弹簧固定在斜面底端，t=0时刻，一物块从斜面顶端由静止释放，直至运动到最低点的过程中，物块的速度v和加速度a随时间t、动能Ek和机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．在接触弹簧前，物块的速度v随着时间均匀增加，接触弹簧后，在达到最大速度前，做加速度减小的加速运动，达到最大速度后，做加速度增大的减速运动，直到停止，故A正确； B．在接触弹簧前，加速度恒定，刚接触弹簧后的加速度大小为 达到最大速度后，设此时弹簧的型变量为 其中 设物块与弹簧接触前运动了,物块从释放到运动到最低点 整理得 有 因此 故B错误； C．由动能定理，在接触弹簧前，物体沿着斜面下滑的位移为x 动能随着位移线性增加，接触弹簧后，在达到最大速度前，做加速运动，物块的动能随着位移是增加的，达到最大速度后，做减速运动，动能随着位移的增加而减少，故C错误； D．在接触弹簧前，只有摩擦力做负功，物体的机械能减少 在接触弹簧后，有摩擦力和弹簧弹力做负功，物体的机械能随位移减少的规律如下 是开口向下的抛物线的一段，故D错误。 故选A。 5．（2023春·广东·高三统考开学考试）如图所示，某款太阳能概念车质量为，在一段平直公路上由静止匀加速启动，加速度大小为，经过一段时间后第一次达到额定功率。若汽车运动过程中阻力恒为，则这段时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】汽车在匀加速运动阶段，根据牛顿第二定律有 则汽车匀加速阶段的牵引力大小为 达到额定功率时汽车的速度大小为 故汽车的额定功率为 所以 故选A。 6．（2023·云南·统考一模）某次地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极正上方，已知该卫星从北纬的正上方按图示方向第一次运行到南纬的正上方时所用时间为，则下列说法正确的是（    ） A．该卫星的运行速度一定大于 B．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能 C．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1：4 D．该卫星与同步卫星的运行速度之比为 【答案】C 【详解】A．7.9km/s是近地卫星环绕地球做匀速圆周运动的运行速度，根据万有引力提供向心力可得 该卫星的轨道