第5章 第3讲 机械能守恒定律及应用(课时达标)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

第3讲 机械能守 (建议用时：40 A题组基础练 题组一机械能守恒的判断 1.如图所示，小球从竖直放置的弹簧正上方 自由下落.在小球接触弹簧到弹簧被压缩 到最短的过程中 ( mmk A.小球的动能减小 B.弹簧向小球传递了能量 C.小球和弹簧的总能量不变 D.小球的动能与重力势能之和不变 2.如图所示，摩天轮是游乐场里的大型娱乐 项目，它的直径可以达到几百米.乘客乘 坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说 法正确的是 A.在最高点，乘客处于超重状态 B.任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C,乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终 不变 D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持 不变 题组二单个物体的机械能守恒 3.如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内， 一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周 课时达标 恒定律及应用 分钟) 运动.已知小球在最低点时对轨道的压力 大小为F!,在最高点时对轨道的压力大 小为F2.重力加速度大小为g,则F1一 F2的值为 ) A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg (多选)如图所示，M为固定在水平桌面 上的有缺口的方形木块，abcd为半径为 R的子光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高 385 点，de面水平且有一定长度.今将质量为 m的小球在d点的正上方高为h处由静 止释放，让其自由下落到d处切入轨道内 运动，不计空气阻力，则 ( ) 7nnnnnn77n7 A.只要h大于R,释放后小球就能通过 a点 B.只要改变h的大小，就能使小球通过a 点后，既可能落回轨道内，又可能落在 de面上 C.无论怎样改变h的大小，都不可能使 小球通过a点后落回轨道内 D.调节的大小，可以使小球飞出de面 之外（即e的右侧） 高考总复习物理 题组三多物体系统的机械能守恒问题 5.（多选)如图所示，质量为m的小环（可视 为质点)套在固定的光滑竖直杆上，一足 够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连， 另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的 物块相连，已知M=2m.与定滑轮等高的 A点和定滑轮之间的距离为d=3m,定 滑轮大小及质量可忽略.现将小环从A 点由静止释放，小环运动到C点速度为 0,重力加速度g取10m/s2,则下列说法 正确的是(sin53°=0.8，c0s53°=0.6) 386 AA、C间距离为4m B.小环最终静止在C点 C.小环下落过程中减少的重力势能始终 等于物块增加的机械能 D.当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时， 小环与物块的动能之比为2：1 6.(多选)如图所示，一轻弹簧一端固定在O 点，另一端系一小球，将小球从与悬点O 在同一水平面且使弹簧保持原长的A点 静止释放，让小球自由摆下，不计空气阻 力，在小球由A点摆向最低点B的过程 中，下列说法正确的是 6华w88w0Ld B A.小球的机械能守恒 B.小球的机械能减少 C.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之 和不变 D.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 ⑧综合突破练 7.如图所示，固定在竖直平面内的圆管形轨 道的外轨光滑，内轨粗糙.一小球从轨道 的最低点以初速度向右运动，球的直 径略小于圆管的直径，球运动的轨道半径 为R,空气阻力不计，重力加速度大小为 g,下列说法一定正确的是 ) 粗糙 ·光滑 A.若%<2√gR,小球运动过程中机械能 不可能守恒 B.若=3√g下，小球运动过程中机械能 守恒 C.若<√5gR,小球不可能到达最高点 D.若w=2√gR,小球恰好能到达最高点 8.如图所示，鼓形轮的半径为R,可绕固定 的光滑水平轴O转动.在轮上沿相互垂 直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固 定有质量为m的小球，球与O的距离均 为2R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量 为M的重物.重物由静止下落，带动鼓形 轮转动.重物落地后鼓形轮匀速转动，转 动的角速度为ω.绳与轮之间无相对滑 动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计 空气阻力，重力加速度为g.求： M (1)重物落地后，小球线速度的大小； (2)重物落地后一小球转到水平位置A, 此时该球受到杆的作用力的大小F; (3)重物下落的高度h. 课时达标 9.某省青少年高尔夫球锦标赛于某地举行. 如图所示，假设运动员在发球区A处通 过挥杆击球，使质量为m的球以初速度 沿如图轨迹落到球道上的B点，击球 点与B处高度差为H,取A处所在平面 为参考平面，不考虑空气阻力，重力加速 度为g,求： (1)球在上升过程中其动能与重力势能相 等的位置距离A位置的竖直高度： (2)球落在球道B处时的机械能和落地 速度大小 387高考总复习物理 13.解析(1)当电容车速度达到最大时，电 容车的牵引力与阻力平衡，即F=F:, 由题意得F:=kmg=2000N, 由功率公式得P=Fivm, P 解得m一下 =30m/s. (2)电容车做匀加速运动，由牛顿第二定 律得F1一F=ma, 解得F1=3000N. 设电容车刚达到额定功率时的速度为 ,P=F1, 解得=片-20n/, 设电容车匀加速运动的时间为t,则 v=at, 解得t=9=40s. a (3)从静止到最大速度整个过程牵引力 与阻力做功，由动能定理得Pt2一F:x= 2m%, 解得x=1050m. 答案(1)30m/s(2)40s(3)1050m 第2讲动能定理及应用 1.A2.C3.B4.A5.B6.C7.C 8.BC 9.D 10.BD 11.答案(1)7.5×10J(2)1.1×103N 12.答案(1)5mg(2)6R 第3讲机械能守恒定律及应用 1.C 2.B 3.D 4.CD 5.AD 6.BD 7.B 8.答案(1)2awR(2)√(2mwR)2+(mg) (3)M16m (oR)2 2Mg 9.解析(1)球在上升过程中机械能守恒，设 距离A位置的竖直高度为h时，球的动 能与重力势能相等，即Ek=E,=mgh.由 5 机械能守恒定律可得m6=E十mgh, 联立解得h=运」 4g (2)整个过程机械能守恒，所以球在B处 时的机械能等于初始A位置处的机械 能，即E=m6.从A到B由机械能守 恒定律得2m6= 2mv-mgH, 解得g=√2gH+6. 答案(1)近 (2)2m6 √2gH+ 第4讲功能关系能量守恒定律 1.B 2.B 3.B 4.ABD 5.BD 6.C 7.B8.B9.C10.D11.C12.AC 13.答案(1)-7.5J4.5J(2)3J 第六章动量守恒定律 第1讲动量定理及其应用 1.D2.A3.AC4.C5.AD6.C 7.D8.C9.B10.BD11.A 12.解析(1)重力的冲量大小为I=mgt= 50×10×0.50N·s=250N·s. (2)设运动员下落1高度时的速度大小为 M,则根据动能定理可得mg=m, 解得=5m/s; 设弹起时离开蹦床瞬间，运动员的速度 大小为2， 则根据动能定理可得一mg:=0一2md, 解得2=6m/s; 取竖直向上为正方向，由动量定理有 (F-mg)t=mh-（-m）, 解得F=1600N. 答案(1)250N·s(2)1600N