浙江专版2021年高考物理一轮复习微专题突破练专题9机械能守恒定律及其应用含解析 8页

专题9　机械能守恒定律及其应用 ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.如图所示,根据机械能守恒条件,下列说法正确的是 (　　)‎ A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空机械能守恒,若加速升空机械能不守恒 B.乙图中物体沿着斜面匀速向上运动,机械能守恒 C.丙图中小球做匀速圆周运动,机械能守恒 D.丁图中,轻弹簧将A、B两小车弹开,两小车组成的系统(不包括弹簧)机械能守恒 ‎【解析】选C。甲图中,不论是匀速还是加速,由于推力对火箭做功,火箭的机械能不守恒,是增加的,故A错误;物体匀速运动上升,动能不变,重力势能增加,则机械能必定增加,故B错误;小球在做圆锥摆的过程中,细线的拉力不做功,机械能守恒,故C正确;轻弹簧将A、B两小车弹开,弹簧的弹力对两小车做功,则两车组成的系统机械能不守恒,但两小车和弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误。‎ ‎2.在里约奥运会男子蹦床决赛中,我国选手董栋、高磊分摘银、铜牌,不计空气阻力,下列说法正确的是 (　　)‎ A.运动员离开蹦床后处于失重状态 B.运动员上升到最高点时加速度为零 C.运动员下落碰到蹦床后立即做减速运动 D.运动员在整个比赛过程中机械能一直守恒 ‎【解析】选A。运动员离开蹦床后,仅受重力,加速度方向向下,处于失重状态,故A正确;运动员上升到最高点时,仅受重力,加速度为g,故B错误;运动员下落碰到蹦床后,开始时重力大于弹力,加速度向下,先向下做加速运动,然后重力小于弹力,加速度向上,向下做减速运动,故C错误;运动员在整个运动过程中,由于蹦床弹力做功,则运动员的机械能不守恒,故D错误。‎ - 8 -‎ ‎3.质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g,在物体下落h的过程中,下列说法不正确的是 (　　)‎ A.物体动能增加了mgh B.物体的重力势能减少了mgh C.物体克服阻力所做的功为mgh D.物体的机械能减少了mgh ‎【解析】选D。根据牛顿第二定律可得合力F=ma=mg,合力方向向下,位移方向向下,合力做正功,大小为W=Fh=mgh,根据动能定理可得物体的动能增量为mgh,A正确;物体下落h高度,重力做功为mgh,则重力势能减小mgh,B正确;物体下落过程中F=mg-f=mg,受到阻力为mg,物体克服阻力所做的功为mgh,机械能减小量等于阻力所做的功,故机械能减小了mgh,故C正确,D错误。‎ ‎4.如图是一种名为“牙签弩”的玩具弓弩,现竖直向上发射木质牙签,O点为皮筋自然长度位置,A为发射的起点位置。若不计一切阻力,则 (　　)‎ A.A到O的过程中,牙签一直处于超重状态 B.A到O的过程中,牙签的机械能守恒 C.在上升过程中,弓和皮筋的弹性势能转化为牙签的动能 D.根据牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度 - 8 -‎ ‎【解析】选D。A到O的过程中,牙签受到重力大小保持不变,受到向上的弹力逐渐变小,到达O点时橡皮筋恢复原长,弹力为0。初始阶段弹力大于重力,牙签处于超重状态;当弹力小于重力,牙签处于失重状态,A错误;A到O的过程中,牙签和橡皮筋组成的系统机械能守恒,牙签的机械能增加,橡皮筋机械能减小,B错误;弓和皮筋的弹性势能转化为牙签的动能和重力势能,C错误;牙签向上飞行时,做加速度为g的匀减速直线运动,根据公式v2-=2gh可估算出牙签被射出时的速度,D正确。‎ ‎5.(多选)如图所示,一固定光滑杆与水平方向成45°放置,杆上套有一个质量为m的圆环。一轻质弹簧一端固定在O点,另一端与套杆上的圆环相连。当弹簧与杆垂直时,弹簧恰好处于原长。现把圆环拉到竖直位置的A点,由静止开始释放,运动至水平位置B点的过程中。下列说法中正确的是 (　　)‎ A.弹簧的弹性势能先减小后增大 B.圆环的动能一定先增加后减小 C.比较圆环A、B两个位置,圆环减小的重力势能小于增加的动能 D.比较圆环A、B两个位置,圆环减小的重力势能等于增加的动能 ‎【解析】选A、D。当弹簧与杆垂直时,弹簧恰好处于原长,此时弹性势能为零,所以由A运动到P的过程,弹簧的弹性势能减小,由P到B的过程,弹簧的弹性势能增大,故A正确;由于不知道重力与弹簧弹力做功的大小关系,所以不能判断动能的变化情况,可能一直增大,也可能先增大后减小,故B错误;圆环和弹簧组成的系统的机械能守恒,在A、B两个位置,弹簧弹性势能相等,所以圆环减小的重力势能等于增加的动能,故C错误,D正确。故选A、D。‎ ‎6.悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动,需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术。跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设质量为m的运动员刚入水时的速度为v,水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度) (　　)‎ A.他的动能减少了Fh - 8 -‎ B.他的重力势能减小了mgh-mv2‎ C.他的机械能减少了Fh D.他的机械能减少了mgh ‎【解析】选C。在运动员减速下降高度为h的过程中,运动员受重力和阻力,运用动能定理得:(mg-F)h=ΔEk,由于运动员动能是减小的,所以运动员动能减少(F-‎ mg)h,故A错误;根据重力做功与重力势能变化的关系得:EG=-ΔEp=mgh,即他的重力势能减少了mgh,故B错误;机械能的减少量等于水的阻力做的功,他的机械能减少了Fh,故C正确,D错误。故选C。‎ ‎7.如图甲所示,将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为h。若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球,分别以同样大小的速度v0从半径均为R=h的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道,轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。则质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中,能到达的最大高度仍为h的是(小球大小和空气阻力均不计) (　　)‎ A.质量为2m的小球　　　 B.质量为3m的小球 C.质量为4m的小球 D.质量为5m的小球 ‎【解析】选C。由题意可知,质量为m的小球,竖直向上抛出时只有重力做功,故机械能守恒,得:mgh=m。题图乙将质量为2m的小球以速度v0射入轨道,小球若能到达最大高度为h,则此时速度不为零,此时的动能与重力势能之和大于初位置时的动能与重力势能,故不可能,即h2