2022年新高考物理一轮复习练习：专题41　机械能守恒定律及其应用 （含解析）.docx

1、专题专题 41机械能守恒定律及其应用机械能守恒定律及其应用 12021全国乙卷如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连， 另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去 推力时滑块在车厢底板上有相对滑动在地面参考系(可视为惯性系)中，从撤去推力开始，小 车、弹簧和滑块组成的系统() A动量守恒，机械能守恒 B动量守恒，机械能不守恒 C动量不守恒，机械能守恒 D动量不守恒，机械能不守恒 22021山东临沂期末如图所示，半径为 R 的光滑圆形轨道固定在竖直平面内体积相 同的两小球 A、B 的质量分别为m，m(为待定系数).A 球从左边与圆心等高处

2、由静止释放后 沿轨道下滑， 并与静止于轨道最低点的 B 球碰撞， 碰撞后 A、 B 两球能达到的最大高度均为R 4， 碰撞中无机械能损失，则待定系数为() A1 3B 1 2 C2D3 32021贵阳模拟(多选) 如图所示，一固定光滑斜面与水平面间的夹角为，轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡 板上，另一端与斜面上质量为 m 的物块连接开始时用手拉住物块使弹簧伸长 x1，放手后物 块由静止开始下滑，到达最低点时弹簧压缩了 x2，重力加速度为 g.则在物块下滑到最低点的 过程中() A.物块的加速度先减小后增大 B物块重力的功率先减小后增大 C弹簧的弹性势能变化了 mg(x1x2)sin D物块重力

3、势能与弹簧弹性势能之和保持不变 42021辽宁大连市测试(多选) 如图所示，由长为 L 的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别 固定质量均为 m 的小球 A、B，系统可绕 O 点在竖直面内转动，初始位置 OA 水平由静止 释放，重力加速度为 g，不计一切摩擦及空气阻力则() A系统在运动过程中机械能守恒 BB 球运动至最低点时，系统重力势能最小 CA 球运动至最低点过程中，动能一直在增大 D摆动过程中，小球 B 的最大动能为 3 4 mgL 52021石家庄质检 如图所示，质量为 m 的物体 A 和质量为 2m 的物体 B 通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连 接在轻滑轮两侧开始

4、用手托着物体 A 使弹簧处于原长且细绳伸直，此时物体 A 与地面的距 离为 h，物体 B 静止在地面上现由静止释放 A，A 与地面即将接触时速度恰好为 0，此时物 体 B 对地面恰好无压力，重力加速度为 g，下列说法正确的是() A.物体 A 下落过程中一直处于失重状态 B物体 A 即将落地时，物体 B 处于失重状态 C物体 A 下落过程中，弹簧的弹性势能最大值为 mgh D物体 A 下落过程中，A 的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小 62021南宁三中测试(多选)半径为 R 的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶 的最低点，如图所示小车以速度 v 向右匀速运动当小车遇到障碍物突然停止

5、，小球在圆 桶中上升的高度可能为() A.等于 v2 2gB大于 v2 2g C小于 v2 2gD等于 2R 72021重庆高三测试 如图所示，光滑圆形轨道固定在竖直平面内，一可视为质点的小球在轨道内运动，小球 始终不脱离轨道，重力加速度为 g.则小球通过最低点时的加速度大小不可能为() Ag 3 Bg 2 C2gD3g 82021甘肃河西五市联考 (多选)某娱乐项目中，参与者抛出一小球去撞击触发器，从而进入下一关现在将这个娱 乐项目进行简化，假设参与者从触发器的正下方以速率 v 竖直上抛一小球，小球恰好击中触 发器若参与者仍在刚才的抛出点，如图所示，沿 A、B、C、D 四个不同的光滑轨道分别

6、以 速率 v 抛出小球，则小球可能击中触发器的是() 92021合肥调研(多选) 如图所示，一质量为 m 的小球套在光滑的竖直杆上，一根轻质弹簧一端固定于 O 点，另 一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内将小球由 A 点静止释放，此时弹簧恰好处于 原长状态，小球下降的最低点为 B，A、B 高度差为 h，整个过程弹簧的形变始终在弹性限度 内，OAOB，OC 连线与杆垂直，重力加速度为 g.则小球从 A 到 B 的过程中，下列说法正确 的是() A.小球的机械能一直减少 B小球下落到 C 点时速度最大 C弹簧的弹性势能增加了 mgh D小球的加速度等于重力加速度的位置有三处 102020全国卷

7、甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并 与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示已知甲的质量为 1kg， 则碰撞过程两物块损失的机械能为() A3JB4J C5JD6J 专题专题 41机械能守恒定律及其应用机械能守恒定律及其应用 1B撤去推力后，小车、弹簧和滑块组成的系统所受合外力为零，满足系统动量守恒 的条件，故系统动量守恒；由于撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动，存在摩擦力做功 的情况，故系统机械能不守恒，所以选项 B 正确 2AA 球从静止开始下滑到碰撞后 A、B 球达到最大高度的过程，由机械能守恒定律得 mgRmgR 4 mgR 4 ，解得1

8、3，故 A 正确 3AC4.AD5.C6.ACD7.D8.CD 9CD 如图所示，A、D 两点关于 C 点对称，则小球从 A 点到 C 点，弹簧弹力做负功，小球的 机械能减小，从 C 点到 D 点弹簧弹力做正功，小球的机械能增大，从 D 点到 B 点，弹簧弹力 做负功，小球的机械能减小，A 错误；当小球滑至 C 点时，弹簧与杆垂直，水平方向受力平 衡，小球在竖直方向只受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时的速 度不是最大，B 错误；小球与弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力对小球做功，则系统机械能 守恒，可知从 A 点到 B 点的过程中弹簧增加的弹性势能应等于小球减少的重力势能 mgh，选 项 C 正确；在图中 A、D 两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球的加速度等于重力 加速度的位置有 A、C、D 三处，D 正确 10A由图像可知甲物块碰前速度 v甲5m/s，乙物块碰前速度 v乙1m/s，甲物块碰后 速度 v甲1m/s，乙物块碰后速度 v乙2m/s.甲和乙碰撞过程中系统动量守恒，有 m甲v甲m 乙v乙m甲v甲m乙v乙， 解得 m乙6kg.碰撞过程中两物块损失的机械能E1 2m 甲v2甲1 2m 乙v2乙 1 2m 甲v甲21 2m 乙v乙23J故选 A 项