内容正文:
专题七:机械能守恒定律及功能关系的应用
类型一:多个物体组成系统与非质点类物体的机械能守恒问题
1.(2022-2023学年·江苏宿迁·高一泗阳县实验高级中学校考阶段练习)如图所示,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是( )
A.2R B.
C. D.
2.(2022-2023学年·湖南长沙·高一长郡中学校考阶段练习)如图所示,长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为(重力加速度大小为g)( )
A. B.
C. D.4
3.(2022-2023学年·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考检测)如图所示,粗细均匀,两端开口的U形管内装有同种液体,开始时两边液面高度差为h,管中液柱总长度为4h,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液面下降的速度为(重力加速度大小为g)( )
A. B.
C. D.
4.(2022-2023学年·浙江宁波·高一宁波市北仑中学校考期中)内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内,一根长度为R的轻杆,一端固定有质量为2m的小球A,另一端固定有质量为m的小球B,将两小球放入凹槽内,小球A位于水平直径处,如图所示,已知重力加速度为g,该系统由静止释放到B球滑到与圆心O等高位置,下列说法正确的是( )
A.在某一位置A球的线速度大于B球的线速度
B.A球重力势能的减少量等于B球重力势能的增加量
C.B球滑到与圆心O等高位置时的线速度大小为
D.轻杆对B球做的功为
5. (多选)(2022-2023学年·福建厦门高一期末)如图所示,轻绳的一端系一质量为m的金属环,另一端绕过定滑轮悬挂一质量为5m的重物。金属环套在固定的竖直光滑直杆上,定滑轮与竖直杆之间的距离OQ=d,金属环从图中P点由静止释放,OP与直杆之间的夹角θ=37°,不计一切摩擦,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )
A.金属环从P上升到Q的过程中,重物所受重力的瞬时功率一直增大
B.金属环从P上升到Q的过程中,绳子拉力对重物做的功为-mgd
C.金属环在Q点的速度大小为2
D.若金属环最高能上升到N点,则ON与直杆之间的夹角α=53°
6.(2022-2023学年·河南郑州·高一郑州外国语学校校考阶段练习)如图所示,A、B两小球分别固定在一刚性轻杆的两端,两球球心间相距L=1.0 m,两球质量分别为mA=4.0 kg,mB=1.0 kg,杆上距A球球心0.40 m处有一水平轴O,杆可绕轴无摩擦转动,现先使杆保持水平,然后从静止释放。当杆转到竖直位置,则:
(1)两球的速度各是多少?
(2)转动过程中杆对A球做功为多少?(计算中重力加速度的数值g取10 m/s2)
类型二:能量守恒定律、功能关系的理解和应用
7.(2022-2023学年·辽宁大连高一期末)如图所示为高速公路某路段旁的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道,运动到B点减速为0,货车所受摩擦阻力恒定,A、B两点高度差为h,已知重力加速度为g,下列关于该货车从A运动到B的过程说法正确的是( )
A.摩擦阻力做功为-mgh
B.摩擦力做的功大于机械能的变化量
C.动能的变化量等于重力做的功
D.产生的热量为-mgh
8. (2022-2023学年·河南许昌高一期末)如图所示,一个不光滑的圆环竖直固定在水平面上的底座上,一个有动力的小车通过卡在圆环上的滑轮可以在圆环上绕圆环做圆周运动。则当动力小车从最低点B沿着圆环加速运动到图中位置A的过程中,下列说法正确的是( )
A.动力小车所受的合力对小车所做的功等于小车机械能的增量
B.动力小车的牵引力对小车所做的功等于小车机械能的增量
C.重力对动力小车所做的功等于小车重力势能的增量
D.动力小车克服摩擦阻力所做的功等于小车和圆环之间由于摩擦而产生的热量
9.(2022-2023学年·浙江金华高一期末)空军飞行员进行海上跳伞训练,当到达安全极限的高度,飞行员将打开降落伞平稳着落。一飞行员下降到极限高度时打开降落伞,而后做竖直向下匀减速运动。飞行员和降落伞的质量为m,所受空气阻力大小恒为F。减速下降h的过程中,飞行员和降落伞的动能变化量为ΔEk,g为当地的重力加速度。则减速下降h的过程中,下列说法正确的是( )
A.飞行员和降落伞所受合力做功为Fh-mgh
B.飞行员和降落伞所受阻力做功为Fh
C.飞行员和降落伞的机械能减少了mgh+ΔEk
D.飞行员和降落伞的机械能减少了Fh
10.(2022-2023学年·