2023届高考物理二轮复习练习：机械能守恒

机械能守恒练习 一、单选题 1．（2023·江苏模拟）如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长为L，质量为m的小球（可视为质点）从距弹簧上端高度为h的P点由静止释放，小球与弹簧接触后立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上振动。一段时间后，小球静止在O点，此时弹簧长度为，弹簧的弹性势能为，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球在运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒 C．小球第一次下落过程中速度最大位置在O点 D． 2．（2023·北京平谷·统考一模）发射地球同步卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（    ） A．地球同步卫星可以定点在北京上空 B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 C．卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中机械能逐渐增大 D．卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率 3．（2023·海南·统考一模）2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点P（接近火星表面）制动后顺利进入近火轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远地点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．探测器在M点的速度最大 B．探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度大小相等 C．探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为 D．探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为 4．（2023·重庆·重庆八中校考模拟预测）如图所示，相互垂直的两轻绳OP和OQ一端固定在水平天花板上，另一端栓接于O点并连接一可视为质点的小球，其中轻绳OQ与水平方向的夹角θ=37°。设定两轻绳形变可不计，不计空气阻力，如果仅剪断轻绳OP，小球到达最低位置时动能为Ek1；如果仅剪断轻绳OQ，小球到达最低位置时动能为Ek2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则Ek1：Ek2为（　　） A．1：1 B．8：3 C．3：8 D．4：3 5．（2023·上海普陀·统考一模）如图，将一质量为m的小球从a点以初速度v斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过b、c两点。已知a、c之间的高度差和b、c之间的高度差均为h，重力加速度为g，取a点所在的水平面为零势能面，则小球在（　　） A．b点的机械能为2mgh B．b点的动能为 C．c点的机械能为mgh D．c点的动能为 6．（2023·山西一模）如图，小物块P置于倾角的光滑固定斜面上，轻质定滑轮固定在斜面顶端，Q和P用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连，轻绳恰好和斜面平行。时将P由静止释放，此时Q的加速度大小为。时刻轻绳突然断裂，之后P能达到的最高点恰与Q被释放时的位置处于同一高度。取时P所在水平面为零势能面，此时Q的机械能为E。已知内Q未落地，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．P、Q质量之比为 B．时Q的机械能为 C．时P的重力势能为E D．时P重力的功率为 7．（2023·内蒙古一模）如图，半径为R的四分之一圆弧槽质量为M，静止于水平地面上，质量为m的光滑小球（可以视为质点），在圆弧槽的最高点由静止开始下滑。已知，重力加速度为g。要使小球在下滑的过程中M始终相对地面静止，则M与地面的动摩擦因数的最小值为（　　）（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） A． B． C． D． 8．（2023·河南二模）如图所示，两个完全相同的轻质小滑轮P、Q固定在天花板上，一段不可伸长的轻质细绳通过滑轮，两端分别系住小球A、B，现用一轻质光滑小挂钩将小球C挂在滑轮PQ之间的水平细绳的中间位置上，静止释放小球C，在小球C下降的某时刻，拉小球C的细绳与水平方向成角。已知三小球ABC的质量均为m，A、B小球始终没有与P，Q相撞，忽略一切阻力，，，则下列关于小球C在下降过程中说法正确的个数为（　　） ①ABC三小球组成的系统机械能守恒 ②小球C重力做功的瞬时功率先变大后变小 ③ABC三小球的速度大小的关系为 ④当时小球C下降到最低点 A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 9.（2023·云南一模）如图所示，质量的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量的物体Q相连。开始时物体P在外力作用下静止于A点，绳处于伸直状态，已知，取重力加速度大小，两