第3讲　机械能守恒定律及其应用 练习-2024年高考物理一轮复习

第3讲　机械能守恒定律及其应用 一、 单项选择题 1．关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A．物体的位置确定，重力势能的大小也确定 B．物体与零势能面的距离越大，其重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了 D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功 2．如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上．将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．斜劈对小球的弹力不做功 B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C．斜劈的机械能守恒 D．小球重力势能减少量等于斜劈动能的增加量 3．如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在最高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1－N2的值为(　　) A．3mg　　 B．4mg C．5mg　　 D．6mg 4．(2022·惠州第三次调研)质量为m的学生荡秋千，取重力加速度大小为g，下列说法中正确的是(　　) A．从最高点摆到最低点过程中，学生重力的功率一直增大 B．从最高点摆到最低点过程中，学生和秋千组成的系统机械能一直增大 C．摆到最低点时，秋千对学生的作用力小于mg D．摆到最高点时，身体上半部分位置不变，将腿抬高些，学生和秋千系统的机械能增加 5．(2021·海南卷)有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中．如图所示，滑梯顶端到末端的高度H＝4.0 m，末端到水面的高度h＝1.0 m．取重力加速度g＝10 m/s2，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力．则人的落水点到滑梯末端的水平距离为(　　) A．4.0 m　　 B．4.5 m C．5.0 m　　 D．5.5 m 6．如图所示，内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内，轻杆两端固定有甲、乙两小球，甲球质量小于乙球质量．将两球放入轨道内，乙球位于最低点，由静止释放轻杆后，则甲球 (　　) A．能下滑到轨道的最低点 B．下滑过程中杆对其做正功 C．滑回时能返回到初始位置 D．滑回过程中增加的重力势能等于乙球减少的重力势能 7． “蹦极”运动时，运动员身上绑着弹性绳从高空平台静止跳下，如图所示(图中水面重力势能为零).向下运动的过程中，不计空气阻力，运动员的机械能E、动能Ek与下落位移x之间关系的图像可能正确的是(　　) A B C D 二、 多项选择题 8．(2021·广东卷)为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，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，下列说法中正确的有(　　) 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mgh D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh 9．(2022·湛江综合测试二)悬崖速降是选择崖面平坦的崖壁，用登山绳由崖壁缘绳下滑，从崖顶下降到崖底的一种运动．如图所示，某次速降可视为竖直方向的直线运动，速降者先从静止开始匀加速运动(加速度小于重力加速度)，之后做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为零．则下列说法正确的是(　　) A．在加速下降阶段，速降者处于失重状态 B．在加速下降阶段，速降者的机械能增大，在减速下降阶段，速降者的机械能减小 C．在整个下降过程中，速降者的重力势能一直减小 D．在整个下降过程中，绳对速降者先做正功后做负功 10．如图所示，质量为m的小环(可视为质点)套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连，已知M＝2m.与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离为d＝3 m，定滑轮大小及质量可忽略．将小环从A点由静止释放，小环运动到C点速度为0，取重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)(　　) A．A、C间距离为4 m B．小环最终静止在C点 C．小环下落过程中减少的重力势能等于物块增加的机械能 D．当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时，小环与物块的动能之比为2∶1 三、 计算题 11．如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R＝10 cm 的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h＝0.8 m，水平距离s＝1.2 m，水平轨道AB长为L1＝1 m，BC长为L2＝3 m，小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2.