专题04 机械能守恒定律-学易金卷：3年（2021-2023）高考1年模拟物理真题分项汇编（广东专用）

专题04 机械能守恒定律 高考对于这部分知识点主要以常见模型为背景，考查功和能量等。强化对物理基本概念、基本规律的考核。在解决此类问题时要将所学物理知识与题意中的模型联系起来，抓住问题实质，具备一定的物理分析能力和数学推导能力。主要考查的知识点有：功；重力势能；机车的功率；动能定理；机械能守恒定律，能量守恒定律。常见题型为选择题中的多选题。 2023年高考物理卷考试的知识点：拱桥和凹桥模型，重力做功计算，应用动能定理求变力的功； 2022年高考物理卷考试的知识点：摩擦力做功的计算，机车的额定功率、阻力与最大速度，重力做功与重力势能的关系； 2021年高考物理卷考试的知识点：功率的推导式：力x速度，重力势能的定义和公式。 多选题 1．（2023·广东·统考高考真题）人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法正确的有（    ）    A．重力做的功为 B．克服阻力做的功为 C．经过点时向心加速度大小为 D．经过点时对轨道的压力大小为 【答案】BCD 【详解】A．重力做的功为 A错误； B．下滑过程据动能定理可得 代入数据解得，克服阻力做的功为 B正确； C．经过点时向心加速度大小为 C正确； D．经过点时，据牛顿第二定律可得 解得货物受到的支持力大小为 据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力大小为，D正确。 故选BCD。 2．（2022·广东·高考真题）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡段以恒定功率、速度匀速行驶。已知小车总质量为，，段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（　　） A．从M到N，小车牵引力大小为 B．从M到N，小车克服摩擦力做功 C．从P到Q，小车重力势能增加 D．从P到Q，小车克服摩擦力做功 【答案】ABD 【详解】A．小车从M到N，依题意有 代入数据解得 故A正确； B．依题意，小车从M到N，因匀速，小车所受的摩擦力大小为 则摩擦力做功为 则小车克服摩擦力做功为800J，故B正确； C．依题意，从P到Q，重力势能增加量为 故C错误； D．依题意，小车从P到Q，摩擦力为f2，有 摩擦力做功为 联立解得 则小车克服摩擦力做功为700J，故D正确。 故选ABD。 3．（2021·广东·高考真题）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（　　） A．甲在空中的运动时间比乙的长 B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等 C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少 D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为 【答案】BC 【详解】A．由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间 因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误； B．做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率 因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确； C．从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量 故C正确； D．从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。 故选BC。 多选题 4．（2023春·广东深圳·高三红岭中学校考阶段练习）成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点更远。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化量相等 B．从释放到落地的过程中，米粒和糠风力做功相同 C．落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的瞬时功率 D．从释放到落地的过程中，糠枇的运动时间等于米粒的运动时间 【答案】CD 【详解】A．根据重力势能变化量与重力做功关系可得 虽然米粒和糠下落的高度相同，但二者质量不同，因此从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化量不相等，故A错误； B．由于下落过程中，风力水平且大小恒定，而从释放到落地的过程中，米粒和糠的水平位移不同，根据 可知风力对米粒和糠做功不相同，故B错误； CD．由于忽略空气阻力，则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动，而下落高度相同，则米粒和糠从释放到落地的过程中运动时间相同；落地时，重力的瞬时功率为 由于米粒的质量大于糠秕的质量，因此落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率，故CD正确。 故选CD。 5．（2023·广东广州·