课时跟踪检测(22) 机械能守恒定律的理解及应用（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

1/5 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（二十二） 机械能守恒定律的理解及应用 一、立足主干知识，注重基础性和综合性 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.圆珠笔刚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=mgh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·重庆高三调研)一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于力1和”2时的 重力势能分别为3E。和E(E。>0)。若物块位于r1时速度为0，则位于r2时其速度大小为) A.2EOm) B.6EOm) C.22E0m) D.4EOm) 解析：选A物块仅在重力作用下运动，物块的机械能守恒，根据机械能守恒定律可知 E1=E,代入已知条件可得3E。十0=E。十12m2,解得物块位于r2处的速度大小0=2E0m), 故A项正确。 3.(2023·济南模拟)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。已知圆弧轨道的半径为R,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R1和R应满足的关系是() A.R1≤R B.R1≥R 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。 独家授权侵权必究 2/5 多学科网书城▣ 品牌书店，知名教辅·正版资源 b2XXk.c0m☐ 您身边的互联网+教辅专家 4.(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，不计空气阻力，下 列判断正确的是() R A.在第一节铁链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.第一节铁链与最后一节铁链到达最高点时的速度大小相等 D.第一节铁链回到最低点至最后一节铁链进入圆形轨道过程中铁链速度保持不变 解析：选CD在第一节铁链沿圆形轨道运动的过程中受到第二节铁链对其沿轨道切线 方向的力，所以在第一节铁链完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能不守恒，A错误。 整个运动过程中，以铁链整体为研究对象，只有重力做功，所以铁链整体的机械能是不变的： 从第一节铁链进入圆形轨道到第一节铁链回到最低点的过程中，铁链整体的重力势能不断增 加，则整体的动能不断减小、速度不博减小，每节铁链的速度减小；从最后一节铁链进入圆 形轨道到最后一节铁链离开圆形轨道，整体的重力势能减小，则速度增大；在第一节铁链回 到最低点至最后一一节铁链进入圆形轨道的过程中铁链整体的重力势能不变，所以速度保持不 变；综上所述可知B错误，D正确。第一节铁链与最后一节铁链到达最高点时，整体的重力 势能是相等的，所以整体的速度大小也相等，C正确。 5如图所示，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用 手将弹力球以某一竖直向下的初速度向下抛出，抛出后手保持不动。从球 抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内， 空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是() A.绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，球的动能一直减小 B.该过程中，手受到的绳的拉力先增大后减小 C.该过程中，重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功 D.在最低点时，球、绳和地球组成的系统势能最大 解析：选D绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，但重力大于拉力时球的速度增大，故 球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大，球继续向下运动，当重力小 于拉力时球的速度减小，则球的动能减小，A错误；该过程中，手受到绳的拉力一直增大， B错误：由动能定理可得平c一取克=0一12m%2,该过程中重力对球做的功小于球克服绳 的拉力做的功，C错误，在最低点时，小球的动能为零，球、绳和地球组成的系统势能最大， D正确。