2011-2018年高考物理试卷分类汇编020.机械能守恒定律.docVIP

第20节 机械能守恒定律 1.2012年理综浙江卷 18．由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是 第18题图 H 第18题图 H C B R R A D B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为 C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R D小球能从细管A端水平抛出的最小高度 【答案】BC 【解析】当小球从H=2R处落下，到A点速度为0，落点距A水平距离为0；取H=4R，小球到达A处有，, ,，对照A、B项代入H=4R,知B项对；竖直平面内小球在管道中过顶的最小速度为0，根据机械能守恒知，小球要到达A点，则需要H>2R即可。 2.2012年物理上海卷 16．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心BA等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是 B A （A）2R （B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3 答案：C 解析：当A下落至地面时，B恰好上升到与圆心等高位置，这个过程中机械能守恒，即：， 接下来，B物体做竖直上抛运动，再上升的高度 两式联立得 这样B上升的最大高度H=h+R=4R/3 3. 2014年理综安徽卷 15．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需的时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则 （ ） MNPQOA．v1=v2，t1>t2 B．v1<v2，t1 M N P Q O C．v1=v2，t1<t2 D．v1<v2，t1<t2 【答案】A 【解析】由于是内壁光滑的闭合椭圆形管道，运动中只有重力做功，机械能守恒，MON在同一水平线上，故v1=v2=v0；而沿管道MPN运动，先减速后加速，沿管道MQN运动，先加速后减速，前者平均速率小，后者平均速率大，运动的路程相同，故t1>t2。A 正确。 4.2011年新课标版 16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A．运动员到达最低点前重力势能始终减小 B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 答：ABC 【解析】运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少， A项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B 项正确。蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C 项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关，D 项错误。 5. 2015年理综四川卷1．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面地面时的速度大小 （ A ） A．一样大 B．水平抛的最大 C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大 解析：三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，三球从同一位置落至同一水平地面时，设其下落高度为h，并设小球的质量为m，根据机械能守恒定律有：，解得小球的末速度大小为：，与小球的质量无关，即三球的末速度大小相等，故选项A正确。 6. 2015年理综新课标Ⅱ卷hab21.如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则 （ h a b A． a落地前，轻杆对b一直做正功 B． a落地时速度大小为 QUOTE \* MERGEFORMAT C． a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D． a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 解析：当a物体刚释放时，两者的速度都为0，当a物体落地时，则杆的分速度为0 ，由机械能守恒定律可知：a物体落地时速度大小为，故B正确；b物体的速度也为0 ，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错；a落地前，当a的机械能最小时b的速度最大，此时杆对b的作用力为0，这时，b对地面的压力大小为mg，a的加速度为g，故C错误D正确。 7.2017年江苏卷9．如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链