高考物理一輪復(fù)習(xí)備考卷-機(jī)械能守恒定律

高中物理一輪復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律備考必刷卷一、單選題（共7題）1．如圖所示，A、B分別為單擺做簡諧振動時擺球的不同位置。其中，位置A為擺球擺動的最高位置，虛線為過懸點(diǎn)的豎直線。以擺球最低位置為重力勢能零點(diǎn)，則擺球在擺動過程中（）A．位于B處時動能最大 B．位于A處時勢能最小C．在位置A的勢能大于在位置B的動能 D．在位置B的機(jī)械能大于在位置A的機(jī)械能2．如圖所示，2021年2月，我國“天問一號”火星探測器抵達(dá)環(huán)繞火星的軌道，正式開啟火星探測之旅。先進(jìn)入火星停泊軌道2，近火點(diǎn)280千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)5.9萬千米，進(jìn)行相關(guān)探測后進(jìn)入較低的軌道3開展科學(xué)探測。則下列說法正確的是（）

A．在軌道1上的運(yùn)行速度不超過第二宇宙速度B．在軌道2上近火點(diǎn)的加速度與軌道3上近火星點(diǎn)的加速度相等C．在軌道2上近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)小D．在軌道2上近火點(diǎn)加速可進(jìn)入軌道33．滑雪是一項(xiàng)危險性高而技巧性強(qiáng)的運(yùn)動，某次滑雪過程可近似模擬為兩個圓形軌道的對接，如圖所示。質(zhì)量為m的運(yùn)動員在軌道最低點(diǎn)A的速度為v，且剛好到達(dá)最高點(diǎn)B，兩圓形軌道的半徑相等，均為R，滑雪板與雪面間的摩擦不可忽略，下列說法正確的（）

A．運(yùn)動員在最高點(diǎn)B時，對軌道的壓力為零B．由A到B過程中增加的重力勢能為C．由A到B過程中阻力做功為D．由A到B過程中損失的機(jī)械能為4．2020年6月23日9時43分，我國用長征三號乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，提前半年完成全球組網(wǎng)部署，如圖所示是北斗衛(wèi)星隨火箭加速上升與沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行時的情景。下列說法錯誤的是（）A．火箭加速上升過程中，重力勢能變大，動能增大B．火箭加速升空時，火箭推力等于重力C．北斗衛(wèi)星繞軌道運(yùn)行時受到非平衡力的作用D．北斗衛(wèi)星繞軌道從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動時，動能變小，機(jī)械能守恒5．如圖所示，重力均為G的兩小球用等長的細(xì)繩a、b懸掛于O點(diǎn)，兩小球之間用一根輕彈簧連接，均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩細(xì)繩a、b與輕彈簧c恰好構(gòu)成正三角形?，F(xiàn)用水平力F緩慢拉動右側(cè)小球，使細(xì)繩a最終豎直，并保持兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．最終狀態(tài)時，水平拉力F等于GB．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，輕彈簧c的彈性勢能保持不變C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，右側(cè)小球機(jī)械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減少量加力F做的功D．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，兩小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于力F做的功6．光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程為y＝x2，其下半部處在一個水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線。一個質(zhì)量為m的小金屬塊從曲面上y＝b（b>a）處以速度v沿曲面下滑，假設(shè)曲面足夠長，則金屬塊在曲面上滑動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量為（）A．mgb B．mv2 C．mg（b－a） D．mg（b－a）＋mv27．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上，O點(diǎn)為彈簧原長時上端的位置，一個質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)正上方的A點(diǎn)由靜止釋放落到彈簧上，物體壓縮彈簧到最低點(diǎn)B后向上運(yùn)動，不計空氣阻力，不計物體碰撞彈簧動能損失，彈簧一直在彈性限度范圍內(nèi)，重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A．物體落到O點(diǎn)后，立即做減速運(yùn)動B．物體從O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，物體機(jī)械能守恒C．在整個過程中，物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能開始不守恒后來守恒D．從O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，物體的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和先減小后增大二、多選題（共5題）8．如圖所示，物理老師將鐵鎖可看成質(zhì)點(diǎn)從鼻尖處無初速度釋放后，保持自己的頭部位置不動，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）

A．鐵鎖第一次返回時會撞擊鼻尖B．鐵鎖剛釋放時，它的加速度方向不指向圓心OC．從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)過程中，角速度保持不變D．從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)過程中，向心加速度一直增大9．如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（）A．甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機(jī)械能守恒B．乙圖中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑時，物體B機(jī)械能守恒C．丙圖中，不計任何阻力時，A加速下落，B加速上升過程中，A、B機(jī)械能守恒D．丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動時，小球的機(jī)械能守恒10．興趣小組的同學(xué)們利用彈弓放飛模型飛機(jī)。彈弓的構(gòu)造如圖a所示，其中橡皮筋兩端點(diǎn)、固定在把手上。橡皮筋處于時恰好為橡皮筋原長狀態(tài)（如圖b所示），將模型飛機(jī)的尾部放在處，將點(diǎn)拉至點(diǎn)時放手，模型飛機(jī)就會在橡皮筋的作用下發(fā)射出去。、兩點(diǎn)均在連線的中垂線上，橡皮筋的質(zhì)量忽略不計?，F(xiàn)將質(zhì)量為的模型飛機(jī)豎直向上發(fā)射，在它由運(yùn)動到的過程中（）A．橡皮筋被拉至位置時具有的彈性勢能最大B．模型飛機(jī)在位置時的速度最大C．模型飛機(jī)的加速度先增大，后減小D．橡皮筋對模型飛機(jī)的彈力一直做正功11．如圖所示，一質(zhì)量為m=0.1kg的小球以豎直向上的初速度v0=10m/s沖入一管道，該管道為圓管道，半徑為R=5m，已知小球的入口與圓心在同一高度。經(jīng)過管道后，它又沿著水平導(dǎo)軌進(jìn)入另一個半徑為r的圓軌道，且恰好能通過圓軌道的最高點(diǎn)。若所有銜接處均不損失機(jī)械能，不計摩擦，小球直徑以及管道內(nèi)徑可忽略，圓管道和圓軌道底端均與水平導(dǎo)軌相切，g取10m/s2下列說法正確的是（）

A．小球到達(dá)管道最高點(diǎn)時對管道的壓力為零B．小球到達(dá)管道最高點(diǎn)時速度為5m/sC．小球到達(dá)管道最低點(diǎn)時對管道的壓力為5ND．圓軌道半徑r為4m12．如圖所示，A是半徑為r的圓形光滑軌道，固定在木板B上，豎直放置；B的左右兩側(cè)各有一光滑擋板固定在地面上，使其不能左右運(yùn)動，小球C靜止放在軌道最低點(diǎn)，A、B、C質(zhì)量相等。現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，使小球在圓型軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動，為保證小球能通過軌道的最高點(diǎn)，且不會使B離開地面，初速度v0必須滿足（）（重力加速度為g）A．最小值為 B．最大值為C．最小值為 D．最大值為解答題（共4題）13．在半徑為R＝6750km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．豎直面內(nèi)的光滑軌道有軌道AB和圓軌道BC組成，BC半徑為r＝0.4m。將質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)是對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求：（1）該星球表面的重力加速度大??；（2）該星球的第一宇宙速度。14．如圖所示為一游戲的裝置簡化圖，軌道由一段半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道、一段粗糙的水平軌道、光滑圓軌道、粗糙斜軌道組成，圓弧分別與直軌道、相切。斜軌道傾角為，底端有一彈簧裝置。一質(zhì)量為的小鋼球（其直徑比圓管內(nèi)徑稍小，可視作質(zhì)點(diǎn)）從離A點(diǎn)高為H處的O點(diǎn)無初速釋放，從A點(diǎn)進(jìn)入軌道（B處有一閥門，小鋼球向右能自由通過，無能量損失，向左閥門關(guān)閉并吸住沖到B點(diǎn)的小球）。若能夠運(yùn)動到M點(diǎn)，則能夠被等速反彈。已知水平軌道和斜面的動摩擦因數(shù)，左、右兩側(cè)圓軌道半徑均為，（可能用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算：）。某次游戲時，小鋼球恰能通過圓弧的最高點(diǎn)D點(diǎn)，求：（1）小鋼球經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大?。唬?）小鋼球釋放時點(diǎn)的高度差H；（3）小鋼球經(jīng)過B點(diǎn)時對軌道的壓力大?。唬?）若改變小鋼球的釋放高度H，求出小鋼球在斜面軌道上運(yùn)動的總路程s與H函數(shù)關(guān)系。

15．如圖所示，質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在點(diǎn)，細(xì)線能承受的最大拉力，將細(xì)線拉直使小球與等高，由靜止釋放，運(yùn)動到最低點(diǎn)B時，細(xì)線剛好被拉斷，小球立即沿著豎直放置的半徑為的光滑半圓軌道向上運(yùn)動，恰能通過最高點(diǎn)C，小球離開C點(diǎn)后，當(dāng)回到與B點(diǎn)等高的D點(diǎn)時，正好無碰撞沿著豎直放置的半徑為R的光滑圓弧軌道繼續(xù)向下運(yùn)動，是圓弧軌道圓心，E是最低點(diǎn)，半徑與豎直半徑的夾角為，小球通過D點(diǎn)時，軌道對小球的彈力為，重力加速g取，空氣的阻力忽略不計，求：（結(jié)果可保留根號）（1）小球質(zhì)量m及細(xì)線長度L；（2）的余弦值；（3）圓弧軌道的半徑R及小球在E點(diǎn)的向心加速度大小。

16．如圖所示，傾角為的足夠長的斜面固定在水平面上，斜面上放一長度為、質(zhì)量的木板，M與斜面間的動摩擦因數(shù)，木板在沿斜面向下的恒力的作用下從靜止開始下滑，經(jīng)時間，將一質(zhì)量為的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊無初速地輕放在木板的最下端，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，當(dāng)物塊與木板速度相同時撒去恒力F，最終物塊會與木板分離。（，，g取，不計空氣阻