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1、2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练：*机械能守恒定律和能量守恒定律*一、选择题1将一物体竖直向上抛出，物体运动过程中所受到的空气阻力大小(小于物体的重力)恒定若以地面为零势能参考面，则在物体从抛出直至落回地面的过程中，物体机械能E与物体距地面的高度h的关系图象(Eh)应为(图中h0为上抛的最大高度)()2一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图甲所示若将一个质量为m小球分别拴在链条右端和左端，如图乙、图丙所示约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断正确的是()AvavbvC Bv
2、a<vb<vCCvC>va>vb Dva>vb>vC3极限跳伞是世界上流行的空中极限运动，如图所示，它的独特魅力在于跳伞者可以从正在飞行的各种飞行器上跳下，也可以从固定在高处的器械、陡峭的山顶、高地甚至建筑物上纵身而下，并且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伞打开前可看成是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落如果用h表示人下落的高度，t表示下落的时间，Ep表示人的重力势能Ek表示人的动能，E表示人的机械能，v表示人下落的速度，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图象可能正确的是()4如图所示，一足够长的木板在光滑的水
3、平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端，已知物体和木板之间的动摩擦因数为，为保持木板的速度不变，从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做的功为()A. B.Cmv2 D2mv25如图所示，重力为10 N的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点时(图中未画出)开始弹回，返回b点时离开弹簧，恰能再回到a点若bc0.1 m，弹簧弹性势能的最大值为8 J，则下列说法正确的是()A轻弹簧的劲度系数是50 N/mB从d到b滑块克服重力做的功为8 JC滑块
4、的动能最大值为8 JD从d点到c点弹簧的弹力对滑块做的功为8 J6如图所示，质量为m的小球套在与水平方向成53°角的固定光滑细杆上，小球用一轻绳通过一光滑定滑轮挂一质量也为m的木块，初始时小球与滑轮在同一水平高度上，这时定滑轮与小球相距0.5 m现由静止释放小球已知重力加速度g10 m/s2，sin53°0.8，cos53°0.6.下列说法正确的是()A小球沿细杆下滑0.6 m时速度为零B小球与木块的动能始终相等C小球的机械能守恒D小球沿细杆下滑0.3 m时速度为m/s7如图所示，两个内壁光滑、半径为R(图中未标出)的半圆形轨道正对着固定在竖直平面内，对应端点(虚
5、线处)相距为x，最高点A和最低点B的连线竖直一个质量为m的小球交替着在两轨道内运动而不脱离轨道，已知小球通过最高点A时的速率vA>，不计空气阻力，重力加速度为g.则()A小球在A点的向心力小于mgB小球在B点的向心力等于4mgC小球在B、A两点对轨道的压力大小之差大于6mgD小球在B、A两点的动能之差等于2mg(Rx)8(多选)如图所示，一小球(可视为质点)套在固定的水平光滑椭圆形轨道上，椭圆的左焦点为P，长轴AC2L0，短轴BDL0.原长为L0的轻弹簧一端套在过P点的光滑轴上，另一端与小球连接若小球做椭圆运动，在A点时的速度大小为v0，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是()A小
6、球在A点时弹簧的弹性势能大于在C点时的B小球在A、C两点时的向心加速度大小相等C小球在B、D点时的速度最大D小球在B点时受到轨道的弹力沿BO方向9(多选)A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管开口的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达
7、高度h的是()10(多选)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度大小为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面下列说法正确的是()A斜面倾角30°BA获得的最大速度为2gCC刚离开地面时，B的加速度最大D从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒11(多选)
8、如图所示，水平传送带顺时针匀速转动，一物块轻放在传送带左端，当物块运动到传送带右端时恰与传送带速度相等若传送带仍保持匀速运动，但速度加倍，仍将物块轻放在传送带左端，则物块在传送带上的运动与传送带的速度加倍前相比，下列判断正确的是()A物块运动的时间变为原来的一半B摩擦力对物块做的功不变C摩擦产生的热量为原来的两倍D电动机因带动物块多做的功是原来的两倍12(多选)如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻质弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h00.1 m处，滑块与弹簧不拴接现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ekh图象如图乙所示，其中高度从0.2
9、 m上升到0.35 m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g10 m/s2，由图象可知()A滑块的质量为0.1 kgB轻弹簧原长为0.2 mC弹簧最大弹性势能为0.5 JD滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4 J13(多选)如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮(滑轮大小不计)，一端连接A，另一端悬挂小物块B，A、B质量相等C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OCh.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°.已知重力加速度大小为g.现将A、B由静止释放，则下列说法正确的是()AA由P点出发第一次到达C点过程中，速度不
10、断增大B在A由P点出发第一次到达C点过程中，B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量CA在杆上长为2h的范围内做往复运动DA经过C点时的速度大小为14(多选) 如图所示，长为L的轻杆两端分别固定a、b金属球(可视为质点)，两球质量均为m，a放在光滑的水平面上，b套在竖直固定的光滑杆上且离地面高度为L，现将b从图示位置由静止释放，则()A在b球落地前的整个过程中，a、b组成的系统水平方向上动量守恒B从开始到b球距地面高度为的过程中，轻杆对a球做功为mgLC从开始到b球距地面高度为的过程中，轻杆对b球做功为mgLD从b球由静止释放落地的瞬间，重力对b球做功的功率为mg15.(多选)如图所示，在地
11、面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法正确的是()A物体落到海平面时的重力势能为mghB物体从抛出到落到海平面的过程重力对物体做功为mghC物体在海平面上的动能为mvmghD物体在海平面上的机械能为mv16(多选)静止在粗糙水平面上的物体，在水平拉力作用下沿直线运动的vt图象如图所示，已知物体与水平面间的动摩擦因数恒定，则()A第1 s内拉力做的功与第7 s内拉力做的功相等B4 s末拉力做功的功率与6 s末拉力做功的功率不相等C13 s内因摩擦产生的热量大于37 s内因摩擦产生的热量D第1 s内合外力做的功等于07 s
12、内合外力做的功17(多选)内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示由静止释放后()A下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能C甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点18(多选)如图所示，固定在地面上的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r.现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛
13、运动，不计一切摩擦则在各小球运动过程中，下列说法正确的是()A球1的机械能守恒B球6在OA段机械能增大C球6的水平射程最大D有三个球落地点位置相同二、非选择题19一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.50×103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2.(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间
14、的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.20.如图所示，质量为m的小球从四分之一光滑圆弧轨道顶端由静止释放，从轨道末端O点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的P点以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程y6x2(单位：m)，小球质量m0.4 kg，圆弧轨道半径R1.25 m，g取10 m/s2，求：(1)小球对圆弧轨道末端的压力大小(2)小球从O点到P点所需的时间(结果可保留根号)参考答案123456789CCBCADCBCDAC101112131415161718ABBDBCACDBDBCDBDADBD19.(1)飞船着地前
15、瞬间的机械能为Ek0mv式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率由式和题给数据得Ek04.0×108 J设地面附近的重力加速度大小为g.飞船进入大气层时的机械能为Ehmvmgh式中，vh是飞船在高度1.60×105 m处的速度大小由式和题给数据得Eh2.4×1012 J(2)飞船在高度h600 m处的机械能为Ehm2mgh由功能关系得WEhEk0式中，W是飞船从高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功由式和题给数据得W9.7×108 J20.(1)小球从释放到O点过程中机械能守恒，则：mgRmv2解得：v5 m/s小球在圆轨道最低点：FNmgm解得：FNmgm12 N由牛顿第三定律，小球对轨道末端的压力FNFN12 N(2)小球从O点水平抛出后满足：ygt2，xvt又有y6x2，联立解得：t s.9 / 9