课时跟踪检测(23) 机械能守恒定律的理解及应用（Word练习）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

1/6 多学科网书城四 品牌书店，知名教辅+正版资源 ■.ZXXK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪检测（二十三） 机械能守恒定律的理解及应用 1如图所示，某同学将带弹簧的圆珠笔倒置，在桌面上竖直向下压紧弹簧， 突然松手，圆珠笔竖直向上弹起。对于圆珠笔（含弹簧，下列说法正确的是( A.向下压缩弹簧的过程中，笔的机械能守恒 B.笔竖直向上运动的过程中机械能守恒 C.圆珠笔离开桌面时动能最大 D.换用不同的弹簧，只要压缩量相同，笔上升的最大高度相同 解析：选B向下压缩弹簧的过程中，手对圆珠笔做功，所以笔的机械能不守恒，故A 错误；笔竖直向上运动的过程中，只有弹簧弹力和重力做功，笔的机械能守恒，故B正确： 圆珠笔向上运动的某一时刻，重力和桌面对笔向上的弹力平衡，这一时刻速度最大，但此时， 笔还没有离开桌面，故C错误；由机械能守恒定律E弹=mg可得，换用不同的弹簧，当 压缩量相同时，弹性势能不同，故上升的最大高度不同，故D错误。 2.(2023·成都模拟)（多选）如图所示，光滑长铁链由若干节组成，全长为L,圆形管状轨 道半径为R,L>2πR,R远大于一节铁链的高度和长度。铁链靠惯性通过轨道继续前进，下 列判断正确的是() 0 A.在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒 B.每节铁链通过最高点的速度依次减小 C.第一节与最后一一节到达最高点的速度大小相等 D.第一节回到最低点至最后一节进入轨道的过程中铁链的速度保持不变 解析：选CD铁链各部分之间有弹力作用，若选一节研究，机械能不守恒：但选取整 个系统为对象时，各部分的力属于内力，做功抵消，系统只有重力做功，机械能守恒，A错 误；当长铁链绕满圆形轨道时，重力势能增大，由系统机械能守恒知动能减小；以后每下降 一节，后面上升一节，系统的机械能不变，则速度相等，故B错误，D正确；第一节到达最 高点和最后一节到最高点时系统的重心高度相同，由Ek1十Ep1=E2十E2知重力势能相等时 动能相等，则这两节的速率相等，C正确。 3.(2021广东高考)（多选）长征途中，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 甲 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，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 ·独家授权侵权必究 2/6 色学科网书城▣ 品牌书店，知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功案相等 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 解析：选BC甲、乙两颗手榴弹竖直方向下落的高度相同，由平抛运动的特点可知， 它们的运动时间相等，A错误。落地前瞬间，Pc=mg巴，=mg4,由于运动时间相等，故重力 的瞬时功率相等，B正确。从投出到落地，重力做功为mgh,故重力势能减少mgh,C正确。 从投出到落地过程中只有重力做功，手榴弹的机械能守恒，D错误。 4.(2023·济有模拟)如图所示，光滑的14固定圆弧槽的槽口与一个固 定半球顶点相切，半球底面水平，小滑块可视为质点从圆弧槽最高点由静 止滑下，滑出槽口时速度沿水平方向。己知圆弧轨道的半径为R1,半球的 半径为R2,若要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑，不计空气阻力，则R和R2应满足的 关系是() A.R1≤R2 B.R1≥R2 C.R1≥R22 D.R1≤R22 解析：选C滑块沿光滑的14圆弧槽下滑过程只有重力做功，由机械能守恒有mgR1= 12m2,要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑，即做平抛运动，则mg≤mV2R2,由以上两 式解得R1≥R22,故C正确。 5.如图所示，有一条长为L=1m的均匀金屈链条，有一半长度在 光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°， 另一半长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条 30 刚好全部滑出斜面时的速度为g取10ms() A.2.5m/s B.2)2m/s C.5m/s D.35)2m/s 解析：选A设链条的质量为2m,以开始时链条的最高点为零势能面，链条的机械能 为E=E。十Ek=一12×2mgL4sin30°一12X2mgL4十0=-38mgL,链条刚好全部滑出斜面 时，动能为E'=12×2mv2,重力势能为E,'=一2mgL2,由机械能守恒定律可得E=E 十E,',即-38gL=2-mgL,解得o=2.5ms,故A正确，B、C、D错误。 6.(2023·茂名模拟)如图所示，光滑轨道abc固定在竖直面内，ab段水平，长度为2R, 半径为R的八分之一圆弧bc与ab相切于b点。