专题05 动能定理、机械能守恒定律与能量守恒定律（分层练）--2024年高考物理二轮专题综合能力突破训练

专题验收评价 专题05 动能定理、机械能守恒定律与能量守恒定律 内容概览 A·常考题不丢分 命题点01 动能与动能定理 命题点02 势能与机械能守恒判断 命题点03 连接体机械能守恒 命题点04 功能关系分析与能量守恒 命题点05 动能定理与机械能守恒图像问题 命题点06 动能定理与机械能守恒图像问题 B·拓展培优拿高分 C·挑战真题争满分 【命题点01 动能定理基础应用】 1. (2022·河北保定市高三期末)如图所示，固定在竖直面内横截面为半圆的光滑柱体(半径为R，直径水平)固定在距离地面足够高处，位于柱体两侧质量相等的小球A、B(视为质点)用细线相连，两球与截面圆的圆心O处于同一水平线上(细线处于绷紧状态)．在微小扰动下，小球A由静止沿圆弧运动到柱体的最高点P.不计空气阻力，重力加速度大小为g.小球A通过P点时的速度大小为(　　) A. B. C. D. 2. (2022·山东泰安市模拟)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 【命题点02 机械能守恒分析】 3. 如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连)．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是(　　) A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球的机械能不守恒 C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒 D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒 4. (2023·广东省深圳实验学校、湖南省长沙一中高三联考)如图所示，一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，两端固定质量均为m的小球A和B, A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，B运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g.当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中，下列说法正确的是(　　) A．杆对B球做正功 B．B球的机械能守恒 C．轻杆转至水平时，A球速度大小为 D．轻杆转至水平时，B球速度大小为 【命题点03 能力量守恒】 5. （2023·浙江金华·统考三模）如图所示，某同学在距离篮筐一定距离的地方起跳投篮，篮球在A点出手时与水平方向成60°角，速度大小为v0，在C点入框时速度与水平方向成角。现将篮球简化成质点，忽略空气阻力，取重力加速度为g，则下列分析正确的是（　　） A．篮球在空中飞行过程中，单位时间内的速度变化量大小改变 B．AC两点的高度差大小为 C．篮球在最高点时重力势能的大小是动能大小的2倍 D．篮球在C点时候的速度大小为v0 6. （2023·河南安阳·统考二模）如图所示，质量为的P物体套在光滑的竖直杆上，质量为的Q物体放置在倾角为的足够长的固定粗糙斜面上，用一不可伸长轻绳连接。初始时轻绳右端经过定滑轮呈水平，P物体从a点由静止释放，下落到b点时速度大小为v，a、b之间的距离为l，此时连接P物体的轻绳与水平方向夹角为，重力加速度为。在此过程中，下列说法不正确的是（　　） A．P物体做匀加速直线运动 B．P物体从a点由静止释放时加速度大小等于 C．P物体到b点时，Q物体的速度大小为 D．该过程中产生的热量为 【命题点04 功能关系分析】 7. (2023·山西太原市高三模拟)如图甲所示，一物块置于粗糙水平面上，其右端通过水平弹性轻绳固定在竖直墙壁上．用力将物块向左拉至O处后由静止释放，用传感器测出物块的位移x和对应的速度，作出物块的动能Ek－x关系图像如图乙所示．其中，0.10～0.25 m间的图线为直线，其余部分为曲线．已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，取g＝10 m/s2，弹性绳的弹力与形变始终符合胡克定律，可知(　　) A．物块的质量为0.2 kg B．弹性绳的劲度系数为50 N/m C．弹性绳弹性势能的最大值为0.6 J D．物块被释放时，加速度的大小为8 m/s2 8. (2023·江苏省西交大附中高三月考)如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P处，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小