专题04 机械能守恒定律-【好题汇编】2024年高考物理一模试题分类汇编（山东专用）

专题04 机械能守恒定律 1、（2024·山东聊城市一模）如图所示，ABC为一弹性轻绳，其弹力大小符合胡克定律。弹性轻绳一端固定于A点，另一端连接质量为m的小球，小球穿在竖直杆上。轻杆OB一端固定在墙上，另一端为定滑轮。若弹性轻绳自然长度等于AB，初始时ABC在一条水平线上，小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为h，D为CE的中点，重力加速度为g，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.6，弹性轻绳始终处在弹性限度内，其弹性势能的表达式为，其中k为劲度系数、x为伸长量。则小球下滑经过D点时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 2、（2024·山东潍坊市一模）如图所示，一半径为R的光滑大圆环竖直固定在水平面上，其上套一小环，a、b为圆环上关于竖直直径对称的两点，将a点下方圆环拆走，若小环从大圆环的最高点c由静止开始下滑，当小环滑到b点时，恰好对大圆环无作用力。已知重力加速度大小为g，若让小圆环从最高点c由静止下滑从a点滑离。小圆环落地时的水平速度大小为（　　） A. B. C. D. 3、（2024·山东济宁市一模）如图所示，一轻质弹簧两端分别栓接甲、乙两木块，并竖直停放在水平桌面上。现用一竖直向下的外力F将木块乙缓慢压至某位置，然后撤去外力F，木块乙由静止向上运动，最终木块甲恰好未离开桌面。已知木块甲质量为m，木块乙质量为2m，弹簧劲度系数为k，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 木块乙上升过程中机械能一直增加 B. 弹簧的最大压缩量为 C. 木块甲对桌面的最大压力大小为5mg D. 外力F对木块乙做的功为 4、（2024·山东临沂市一模）在我国汉代，劳动人民就已经发明了辘轳，如图所示，可转动的把手边缘上a点和辘轳边缘b点，忽略空气阻力。在水桶装满水离开水面后加速向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 把手边缘上a点的角速度小于辘轳边缘b点的角速度 B. 水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小 C. 人对辘轳做功的功率等于绳子拉力对水桶和水做功的功率 D. 拉力对水桶和水的冲量大于水桶和水动量的变化量 5、（2024·山东淄博市一模）图甲是淄博市科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道。取其中的“最速降线”轨道Ⅰ和直线轨道Ⅱ进行研究，如图乙所示，两轨道的起点M高度相同，终点N高度也相同，轨道Ⅰ的末端与水平面相切于N点。若将两个相同的小球a和b分别放在Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M，同时由静止释放，发现在Ⅰ轨道上的小球a先到达终点。下列描述两球速率v与时间t、速率平方与下滑高度h的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6、（2024·山东淄博市一模）为了节能环保，地铁站的进出轨道通常设计成不是水平的，列车进站时就可以借助上坡减速，而出站时借助下坡加速。如图所示，为某地铁两个站点之间节能坡的简化示意图（左右两边对称，每小段坡面都是直线）。在一次模拟实验中，一滑块（可视为质点）以初速度从A站M处出发沿着轨道运动，恰能到达N处。滑块在两段直线轨道交接处平稳过渡，能量损失忽略不计，滑块与各段轨道之间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。重力加速度为g，则根据图中相关信息，若要使滑块恰能到达B站P处，该滑块初速度的大小应调整为（　　） A. B. C. D. 7、（2024·山东聊城市一模）如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮，一端和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑固定直杆上质量也为m的小物块连接，直杆与两定滑轮在同一竖直面内，与水平面的夹角θ=53°，直杆上O点与两定滑轮均在同一高度，O点到定滑轮的距离为L，直杆上D点到点的距离也为L，重力加速度为g，直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰。现将小物块从O点由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小物块刚释放时，轻绳中的张力大小为mg B. 小球运动到最低点时，小物块加速度的大小为 C. 小物块下滑至D点时，小物块与小球的速度大小之比为5：3 D. 小物块下滑至D点时，小物块的速度大小为 8、（2024·山东济宁市一模）济宁大安机场某货物传送装置简化图如图甲所示，该装置由传送带及固定挡板CDEF组成，挡板与传送带上表面ABCD垂直，传送带上表面与水平地面的夹角，CD与水平面平行。传送带始终匀速转动，工作人员将质量分布均匀的正方体货物从D点由静止释放，货物对地发生位移L=10m后被取走，货物在传送带上运动时的剖面图如图乙所示。已知传送带速率，货物质量，货物与传送带的动摩擦因数，与挡板的动摩擦因数。（，，重力加速度，不计空气阻力）。求： （1）货