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贵州高考物理三年(2020-2022)模拟题汇编-05重力势能和弹性势能、机械能守恒定律、能量守恒定律
一、单选题
1.(2022·贵州贵阳·统考二模)中国天宫空间站在离地面400-450km的轨道上运行,因受轨道上稀薄空气的影响,其轨道高度会逐渐降低,随着轨道高度逐渐降低,空间站一定增大的物理量是( )
A.加速度 B.机械能 C.重力势能 D.周期
2.(2020·贵州铜仁·统考二模)如图,在竖直平面内有一光滑水平直轨道,与半径为R的光滑半圆形轨道相切于B点,一质量为m(可视为质点)的小球从A点通过B点进入半径为R的半圆,恰好能通 过轨道的最高点M,从M点飞出后落在水平面上,不计空气阻力,则( )
A.小球在 A点时的速度为
B.小球到达B点时对轨道的压力大小为mg
C.小球从B点到达M点的过程中合力的冲量大小为
D.小球运动到与圆心等高处对轨道的压力大小为3mg
3.(2021·贵州黔东南·统考一模)某同学玩高空荡秋千,如图所示,工作人员拉动秋千(由2条等长的秋千绳悬挂)的座椅,使秋千绳与竖直方向的夹角为θ时由静止释放,不计空气阻力,若该同学(含座椅及装备)的质量为m,重力加速度大小为g,则其到达最低点时,每条秋千绳的拉力大小为( )
A.3mg-2mgcosθ B.2mg-2mgcosθ
C.-mgcosθ D.mg-mgcosθ
4.(2022·贵州贵阳·统考模拟预测)神舟十三号返回舱进入大气层,减速伞打开后,将返回舱的运动简化为竖直方向的直线运动,其运动的图像如图所示。设该过程中,重力加速度和返回舱质量不变,则返回舱( )
A.重力的功率在时间内随时间减小
B.所受合力在时间内做正功
C.加速度的值在时间内随时间增大
D.机械能在时间内不变
5.(2022·贵州贵阳·统考模拟预测)如图所示,一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个质量分别为、的小球a和b、用手按住a球静止于地面时,b球离地面的高度为h。两物体均可视为质点,定滑轮的质量及一切阻力均不计,重力加速度为g。释放a球,b球刚落地时的速度大小为。则的值是( )
A. B. C. D.
二、多选题
6.(2020·贵州铜仁·统考三模)将质量为m的重物穿在竖直固定的光滑直杆上,重物可沿杆上下滑动。轻绳一端连接重物,另一端绕过光滑定滑轮P,竖直向下用力F拉绳头使重物从静止开始上升。已知P到杆的距离PQ 等于12l,重物初始位置到Q的距离等于16l,拉力F恒为。在重物上升到最高点的过程中(g为重力加速度),重物( )
A.最大加速度等于g B.机械能一直增加
C.重力势能的增加量小于16mgl D.动能的最大值为
7.(2022·贵州黔南·统考模拟预测)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A;弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则圆环( )
A.下滑过程中,加速度一直减小
B.下滑过程中,克服摩擦力做功为
C.在C处,弹簧的弹性势能为
D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
三、解答题
8.(2020·贵州铜仁·统考二模)如图,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为4R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
9.(2021·贵州六盘水·统考一模)如图,同竖直平面内的倾斜轨道AB与半径为0.9 m的圆轨道BCD相切于B点,倾斜轨道的倾角为,。质量为0.2 kg的小球b静止在圆轨道的最低点C处,质量为0.6 kg的小球a从AB上的P点处由静止滑下,到C点时与b发生弹性正碰,碰后b经过圆轨道的最高点D时对圆轨道恰好无压力。不计一切摩擦,两小球均可视为质点,取重力加速度大小g=10 m/s2。求
(1)碰后瞬间b的动能;
(2)P、C两点的高度差;
(3)b离开D点后,再落到AB上的时间。
10.(2022·贵州黔南·统考模拟预测)某同学身高,在学校运动会上参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了高度的横杆。若不计阻力,你能根据机械能守恒定律估算出他起跳时竖直向上的速度吗?
11.(2022·贵州贵阳·统考模拟预测)如图所示,光滑的圆弧轨道竖直放置,在右侧点与一倾斜传送带相切。为圆弧轨道最低点,圆弧所在圆的圆心为,水平,。一质量的小物块(可视为质点)从圆弧轨道最左端以的