2024届高考物理一轮基础知识提升练：机械能守恒定律及其应用

机械能守恒定律及其应用 一、单选题 1．如图所示，细绳AB和BC连接着一质量为m的物体P，其中绳子的A端固定，C端通过大小不计的光滑定滑轮连接着一质量也为 m的物体Q（P、Q均可视为质点）。开始时，用手托住物体P，使物体P与A、C两点等高在一条水平直线上，且绳子处于拉直的状态，把手放开， P下落到图示位置时，夹角如图所示。已知AB=L，重力加速度为g。则由开始下落到图示位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体Q与物体P的速度大小始终相等 B．释放瞬间P的加速度小于g C．图示位置时，Q的速度大小为 D．图示位置时，Q的速度大小为 2．如图，竖直平面内放一直角杆，水平和竖直部分套有质量均为1kg的滑块A、B，两滑块之间用长0.5m的轻绳连接，杆的水平部分粗糙，滑块与杆的动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。图示时刻，轻绳与竖直杆的夹角为45°，物块A在恒为F＝20N的水平拉力作用下从静止开始向右运动。从图示时刻起在A向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．F的功率一直增大 B．滑块B的机械能不变 C．滑块A受到的摩擦力逐渐增大 D．运动过程中滑块B的速率不可能比滑块A的速率小 3．从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能Ep，随它离开地面的高度h的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．h＝0时，物体的动能为80J B．h＝2m时，物体的动能为50J C．h=3m时，物体的动能为60J D．h=4m时，物体的动能为80J 4．简易儿童蹦极装置如图所示。活动开始前，先给小朋友绑上安全带，然后将弹性绳拉长后固定在小朋友身上，并通过其它力作用使小朋友停留在蹦床上。当撤去其它力后，小朋友被“发射”出去冲向高空，小朋友到达最高点，然后下落到B点时，弹性绳恰好为原长，然后继续下落至最低点A。若小朋友可视为质点，并始终沿竖直方向运动，忽略弹性绳质量与空气阻力，则小朋友（　　） A．在C点时的加速度大小为0 B．在A点时处于平衡状态 C．在B点时处于失重状态 D．在下落过程中机械能守恒 5．从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零势面，上升过程中，该物体的机械能E总和重力势能Ep随离开地面的高度h的变化如图所示，g取10m/s2。由图中数据可得（　　） A．抛出时，物体的速率为20m/s B．上升经过h=2m时，物体的动能为80J C．下降经过h=2m时，物体的动能为60J D．从抛出至落回地面的过程中，物体的动能减少40J 6．如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆拴在轻弹簧上，质量为4m的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角α=53°，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动到Q点，OQ两点的连线水平，OQ=d，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．物体乙释放瞬间加速度等于g C．小球甲到达Q点时的速度大小为 D．小球甲和物体乙的机械能之和保持不变 7．如图所示，长为L的水平固定长木板AB，C为AB的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB段间的动摩擦因数为，物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，且，物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，这时弹簧的弹性势能为E0，不计物块的大小，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　） A．物块不可能会停在CB段上某处 B．物块最终会做往复运动 C．弹簧开始具有的最大弹性势能为 D．整个过程中物块克服摩擦做的功为 8．质量为m的小球从距离水平地面高H处由静止开始自由落下，取水平地面为零势能面，重力加速度大小为g，不计空气阻力，当小球的动能等于重力势能的2倍时，经历的时间为（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点，已知AB的竖直高度差为h，不计空气阻力，则 （　　） A．小球到达B点的动能小于mgh B．小球由A到B过程重力的功率一直增大 C．小球到达B点时弹簧的弹性势能等于mgh D．小球由A到B过程机械能守恒 10．一质量为m的烟花弹以初速度从水平地面竖直向上射出，上升到最大高度时恰好爆炸，沿水平方向分裂成质量之比为1：4的A、B两个部分，此时A、B动能之和与烟花弹从地面射出时的动能相等。爆炸时间极短，不计空气阻力，则（　　） A．从射出到爆炸的过程中，系统总动