检测(八) 机械能守恒定律、功能关系-【高考密码】2024年高考物理二轮百强名校优化组合卷

检测(八) 机械能守恒定律、功能关系 (满分:100分) 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24 分.每小题只有一个选项符合题目要求.) 1.(2023·浙江)一位游客正在体验蹦极,绑上蹦极专 用的橡皮绳后从跳台纵身而下.游客从跳台下落直 到最低点过程中 ( ) A.弹性势能减小 B.重力势能减小 C.机械能保持不变 D.绳一绷紧动能就开始减小 2.(2023·江苏省盐城市滨海 中学二模)极限跳伞是世界 上最流行的空中极限运动, 它的独特魅力在于跳伞者 通常起跳后伞并不是马上 自动打开,而是由跳伞者自己控制开伞时间,这样 冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己 手中.伞打开前可看作是自由落体运动,打开伞后 空气阻力与速度平方成正比,跳伞者先减速下降, 最后匀速下落.如果用h表示下落的高度,t表示下 落的时间,Ep表示重力势能(以地面为零势能面), Ek表示动能,E 表示机械能,v表示下落时的速度. 在整个过程中下列图像可能符合事实的是 ( ) A. B. C. D. 3.(2023·黑龙江省哈尔滨六 中四模)如图所示,光滑的 1 4 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 度方向为水平方向.已知圆弧轨道的半径为R1,半 球的半径为R2,若要使小物块滑出槽口后不沿半 球面下滑,不计空气阻力,则R1和R2应满足的关 系是 ( ) A.R1≤R2 B.R1≥R2 C.R1≥ R2 2 D.R1≤ R2 2 4.(2023·山东)《天工开物》中记载了古人借助水力 使用高转筒车往稻田里引水的场景.引水过程简化 如下:两个半径均为R 的水轮,以角速度ω匀速转 动.水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,与 水轮间无相对滑动.每个水筒离开水面时装有质量 为m 的水,其中的60%被输送到高出水面 H 处灌 入稻田.当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻 田的水做功的功率为 ( ) A.2nmgω 2RH 5 B. 3nmgωRH 5 C.3nmgω 2RH 5 D.nmgωRH 5.(2023·重庆市九龙坡区二模) 如图所示,滑块2套在光滑的 竖直杆上并通过细绳绕过光滑 定滑轮连接物块1,物块1又与 一轻质弹簧连接在一起,轻质 弹簧另一端固定在地面上.开 始时用手托住滑块2,使绳子刚 好伸直处于水平位置但无张 力,此时弹簧的压缩量为d.现将滑块2从A 处由 静止释放,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度 为零,此时物块1还没有到达滑轮位置.已知滑轮 与杆的水平距离为3d,AC 间距离为4d,不计滑轮 质量、大小及摩擦.下列说法中正确的是 ( ) A.滑块2下滑过程中,机械能先增大后减小 B.滑块2经过B 处时的加速度等于零 C.物块1和滑块2的质量之比为3∶2 D.若滑块2质量增加一倍,其它条件不变,仍让滑 块2由A 处从静止滑到C 处,滑块2到达C 处 时,物块1和滑块2的速度之比为5∶4 6.(2023·山东省济南市模拟)如图 所示,将一表面光滑的半圆柱体固 定于水平桌面上,一跨过圆柱表面 不可伸长的轻绳分别与甲、乙两个 质量不同的小球相连,乙球的质量大于甲球的质量. 开始时用手按住甲球位于水平桌面且靠住圆柱侧 面,现静止释放甲球,为使小球甲能恰好通过圆柱的 最高点,球可看成质点,则下列说法正确的是 ( ) A.甲球在运动到圆柱顶前两球速度相同 B.乙球下落过程中机械能守恒 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —92— C.当两球质量比满足 m甲 m乙 = π-1 3 时,甲球能恰好通 过圆柱顶端 D.当两球质量比满足 m甲 m乙 = 1 2 时,甲球能恰好通过 圆柱顶端 7.(2023· 山西省太原市二 模)如图所示,半径为R 的 光滑半圆形轨道固定在水 平 面 上,截 面 竖 直、直 径 POQ 水平.一质量为 m 的 小球自P 点上方高度R2 处由静止开始下落,恰好 从P 点无碰撞地进入轨道.取水平面为零重力势 能面,则小球第一次重力势能与动能相等时重力的 功率为 ( ) A.12mg 6gR B. 1 4mg 6gR