专题14重力势能和机械能守恒定律的应用-2023年新高二物理暑假夯实基础专题训练（全国通用）

专题14重力势能和机械能守恒定律的应用 特训知识点 对应题号 知识点1 重力势能 T1-T5 知识点2 单个物体机械能守恒 T6-T10 知识点3 绳索类机械能守恒 T11-T15 知识点4 球杆弹簧类机械能守恒 T16-T26 知识点1 重力势能 1．利用功能关系研究重力势能过程中，我们用到了如图所示的情景：物体沿任意坡面从A运动到B。下列说法正确的是（　　）    A．物体下滑过程中重力做正功，重力势能增加 B．物体沿光滑坡面下滑时重力做功小于沿粗糙坡面下滑重力所做的功 C．这个过程可以用来证明重力做功跟运动路径无关 D．当物体的位置低于参考平面时，重力势能为负数，所以重力势能是矢量 2．如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（    ）    A．重力做正功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变 B．重力做正功，弹簧弹力做负功，弹性势能增加 C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力做功不变 D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功 3．如图所示，质量为的小球从桌面竖直向上抛出，桌面离地高度为，小球能达到的最大高度离地为。若以桌面为重力势能的零参考平面，不计空气阻力，重力加速度为。以下说法中正确的是（　　）    A．小球落地时的重力势能为零 B．小球落地时的动能为 C．小球落地时的机械能 D．小球落地时的机械能 4．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是（　　） A．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少 B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加 C．地球上物体的重力势能是不变的 D．重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关 5．蹦床运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床对运动员做功和蹦床弹性势能的变化情况分别是（　　） A．蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能增大 B．蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能减小 C．蹦床对运动员做负功，蹦床的弹性势能增大 D．蹦床对运动员做负功，蹦床的弹性势能减小 知识点2 单个物体机械能守恒定律 6．光滑两半球形碗M、N，碗面半径，碗口水平且在同一水平面上，现从该水平高处将两小滑块A、B，分别紧贴两半球碗内侧由静止开始释放，则经最低点时（以碗口为零势能点）（　　）    A．A的重力势能小于B的重力势能 B．A的动能大于B的动能 C．A的机械能等于B的机械能 D．A对碗底的压力等于B对碗底的压力 7．如图所示，一质量为m的小球分别在甲、乙两种竖直固定轨道内做圆周运动。若两轨道内壁均光滑、半径均为R，重力加速度为g，小球可视为质点，空气阻力不计，则（　　）    A．小球以最小速度通过甲轨道最高点时受到轨道弹力大小为 B．小球通过甲、乙两轨道最高点时的最小速度均为 C．小球恰在甲轨道内做完整的圆周运动，最低点的速度为 D．小球恰在乙轨道内做完整的圆周运动，最高点的速度为 8．如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各栓有一杂技演员（可视为质点）。a站在地面，b处于高台上，此时绷紧的细绳间夹角为60°且左侧细绳竖直。若b从图示位置由静止开始摆下，当b摆至最低点时，a刚好对地面无压力。不考虑空气阻力，则a与b的质量之比为（       ）      A．2：1 B．1：2 C．3：1 D．1：3 9．如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P，它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W，重力加速度大小为g，设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（　　） A． B． C． D． 多选10．如图所示，两个圆弧轨道竖直固定在水平地面上，半径均为R，a轨道由金属凹槽制成，b轨道由金属圆管制成（圆管内径远小于R），均可视为光滑轨道。在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B（直径略小于圆管内径）由静止释放，小球距离地面的高度分别用和表示，两小球均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A．若，两小球都能沿轨道运动到轨道最高点 B．若，两小球沿轨道上升的最大高度均为R C．适当调整和，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处 D．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，的最小值为，B小球在的任何高度释放均可 知识点3 绳索类机械能守恒 11．如图所示，总长为L，质量分布均匀的铁链放在高度为H的光滑桌面上，有长度为a的一段下垂，，重力加速度为g，则铁链刚接触地面时速度为（　　） A． B． C． D． 12．如图（a）所示，一根质量为、长度为的均匀柔软细绳置于光滑水平桌面上，绳子右