第12期：机械能守恒定律-2022-2023学年高一物理专题提分计划（人教版2019必修第二册）

第12期：机械能守恒定律 一、单选题 1．（广西邕衡金卷2022-2023学年高三下学期一轮复习诊断性联考物理试题）如图所示，倾角为、底端有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端拴在挡板上，另一端与物体A连接，弹簧与斜面平行，A、B质量均为m，物体B紧贴着A但不粘连，两者静止在斜面上。现用沿斜面向下的外力F缓慢推动物体B，当弹簧的总压缩量为时撤去F。已知重力加速度为g，则（　　） A．外力F作用的过程，A、B及弹簧组成的系统机械能守恒 B．外力F作用的过程，外力F做的功等于弹簧增加的弹性势能 C．撤去外力F瞬间，A对B的作用力大小为 D．若A、B向上运动过程中分离，则分离时弹簧的压缩量为 2．（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 3．（2023秋·浙江绍兴·高二统考期末）如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑，内圆粗糙。一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径R，不计空气阻力，重力加速度为g。设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是（　　） A．若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为mgR B．若小球运动到最高点时速度为0，则小球运动过程中机械能守恒 C．若使小球始终做完整的圆周运动，则v0一定不小于 D．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v0=2 二、多选题 4．（2021春·福建三明·高一校联考期中）已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以加速度a加速升高h，则在这段时间内，下列叙述正确的是（重力加速度为g）（　　） A．货物的动能一定增加mah－mgh B．货物的机械能一定增加mah C．货物的重力势能一定增加mgh D．货物的机械能一定增加mah＋mgh 5．（江西省九江市2022-2023学年高三下学期2月月考理综物理试题）如图所示，轻弹簧放在倾角为θ的光滑斜面上，下端与固定斜面底端的挡板相连，上端与放在斜面上的质量为m的物块（视为质点）相连，弹簧与斜面平行，当物块位于B点时弹簧处于自然伸长状态，初始状态物块静止在A点。对物块施加一个沿斜面向上的恒定拉力F，物块由静止开始运动，一段时间后到达最高点C，已知BC大于AB，重力加速度为g，弹簧的形变量在弹性限度内。则物块从A点运动到C点的过程，下列说法正确的是（　　） A．拉力F大于mgsinθ B．物块的机械能增量等于拉力做的功 C．物块的机械能先增大后减小 D．物块和弹簧组成的系统机械能先增大后减小 三、解答题 6．（2023·辽宁沈阳·高二统考学业考试）如图所示，质量的跳水运动员从距水面高的跳台上以的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员身高的影响且不计空气阻力。取，以运动员到达水面时的重力势能为零。求： （1）运动员在最高点时的机械能E； （2）运动员入水时速度的大小。 7．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，长木板A放置在光滑水平面上，木板右端距固定平台距离，木板厚度与光滑平台等高，平台上固定半径的光滑半圆轨道，轨道末端与平台相切。木板左端放置滑块B，滑块与木板上表面间的动摩擦因数，给滑块施加水平向右的作用力，作用时间后撤去，滑块质量，木板质量，滑块没有滑离木板，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）木板的最大速度； （2）若木板与平台间碰撞无能量损失，最终滑块停在木板右端，求木板的长度； （3）若木板长度，且木板与平台碰撞即与平台粘合在一起，求滑块通过轨道最高点时对轨道压力大小。 8．（2023·湖南常德·统考模拟预测）如图甲所示为一款磁性轨道车玩具，如图乙所示为轨道的简化示意图，它由水平直轨道AB、光滑竖直圆轨道BCD等几段轨道平滑连接而组成。已知小车的质量，小车在整个轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面，磁力大小恒为其重力的0.5倍，小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍。现将小车从A点由静止释放，第一次小车的动力装置提供恒定的牵引力，运动到B点时失去动力；第二次小车的动力装置提供恒定的功率，运动到B点之前失去动力。两次小车都是恰好能通过竖直圆轨道BCD，且在圆轨道内的最小速度为。假设小车可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。 （1）求圆轨道BCD的半径； （2）求第二次小车在轨道AB段动力装置提供动力的时间； 9．（2021春·陕西西安·高一统考期末）如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，