内容正文:
专题八 机械能守恒定律
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
第I部分
1、 单选题:本题共8小题,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对4分,选错不得分。
1.(2023·山东·统考高考真题)《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. B. C. D.nmgωRH
2.(2023·北京·统考高考真题)如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中( )
A.摩擦力做功大小与F方向无关 B.合力做功大小与F方向有关
C.F为水平方向时,F做功为 D.F做功的最小值为
3.(2023·江苏·统考高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
4.(2023·浙江·统考高考真题)铅球被水平推出后的运动过程中,不计空气阻力,下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·浙江·高考真题)如图所示,质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3,在空中达到最高点2的高度为h,则足球( )
A.从1到2动能减少 B.从1到2重力势能增加
C.从2到3动能增加 D.从2到3机械能不变
6.(2024·甘肃平凉·统考模拟预测)如图所示,倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上,其底端固定一根轻质弹簧,将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放,斜面顶端到弹簧上端的距离为,弹簧的劲度系数为k,已知弹簧弹性势能,其中x是弹簧的形变量,重力加速度为g。则物块从释放到弹簧压缩到最短的过程中,下列说法正确的是( )
A.物块速度最大时弹簧的压缩量为0 B.物块速度最大时弹簧的压缩量为
C.物块的最大动能为 D.物块的最大动能为
7.(2023·辽宁·统考高考真题)如图(a),从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中( )
A.甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
8.(2023·湖北·统考高考真题)两节动车的额定功率分别为和,在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组,设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变,则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为( )
A. B. C. D.
2、 多选题:本题共4小题,共16分。有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
9.(2022·河南·模拟预测)如图所示,用轻绳连接的滑轮组下方悬挂着两个物体,它们的质量分别为m1、m2,且m2=2m1,m1用轻绳挂在动滑轮上,滑轮的质量、摩擦均不计。现将系统从静止释放,对m1上升h高度(h小于两滑轮起始高度差)这一过程,下列说法正确的是( )
A.m2减小的重力势能全部转化为m1增加的重力势能
B.m1上升到h高度时的速度为
C.轻绳对m2做功的功率与轻绳对m1做功的功率大小相等
D.轻绳的张力大小为
10.(2023·湖南·统考高考真题)如图,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,下列说法正确的是( )
A.小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大
B.小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
C.小球的初速度
D.若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
11.(2023·湖北·统考高考真题)如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均