高考物理一轮复习小题多维练（全国通用）第18练 动能定理和机械能守恒定律.docx

专题06功和能

第18练动能定理和机械能守恒定律

1.(2021·上海虹口区质检)不同质量的两个物体由同一地点以相同的动能竖直向上抛出，不计空气阻力，则这两个物体()

A．所能达到的最大高度和最大重力势能都相同

B．所能达到的最大高度和最大重力势能均不同

C．所能达到的最大高度不同，但最大重力势能相同

D．所能达到的最大高度相同，但最大重力势能不同

【答案】C

【解析】物体做竖直上抛运动到最高点，速度为零，根据机械能守恒定律得Ek＝mgh，解得h＝eq\f(Ek,mg)，m不同，Ek相等，故最大高度h不同，而最大重力势能EP＝mgh＝Ek相同，故A、B、D错误，C正确。

2.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与木块m连接，且m与M及M与地面间光滑．开始时，m与M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是()

A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒

B．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的动能不断增加

C．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加

D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大

【答案】D

【解析】开始拉力大于弹力，F1、F2对木块和木板做正功，所以机械能增加.当拉力等于弹力时，木块和木板速度最大，故动能最大；当拉力小于弹力时，木块和木板做减速运动，速度减小到零以后，木块和木板反向运动，拉力F1、F2均做负功，故机械能减少，故选项D正确.

3.如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有()

A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用

B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动

C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力

D．在运动过程中系统机械能均守恒

【答案】BD

【解析】每个滑块受到三个力：重力、绳子的拉力和斜面的支持力，受力分析中的力应该是按性质分类的力，沿着斜面的下滑力是分解出来的按照效果命名的力，选项A错误；对于选项B，滑块是上滑还是下滑要看两个滑块的重力沿着斜面的分量的大小关系，由于质量为2m的滑块的重力沿着斜面的下滑分力较大，故质量为m的滑块必定沿着斜面向上运动，选项B正确；任何一个滑块受到的绳子的拉力与绳子对滑块的拉力等大反向，选项C错误；系统中除了重力之外，支持力对系统每个滑块都不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且两滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统发内力对系统做功总和必定为零，故只有重力做功的系统，机械能守恒，选项D正确，故选项BD正确.

1．高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）

A．10N B．102N C．103N D．104N

【答案】C

【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小．

设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，

由动能定理可知：，

解得：

落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，

由动量定理可知：，解得：，

根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103N，故C正确

故选C

2．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，当地的重力加速度为g，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（）

A．他的动能减少了Fh

B．他的重力势能增加了mgh

C．他的机械能减少了（F－mg）h

D．他的机械能减少了Fh

【答案】D

【解析】A．运动员进入水中后，克服合力做的功等于动能的减小量，故动能减小，故A错误；

B．运动员进入水中后，重力做功，故重力势能减小，故B错误；

CD．运动员进入水中后，除重力外，克服阻力做功Fh，故机械能减小Fh，故C错误，D正确。

故选D。

3.如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()

A．物体的重力势能减少，动能不变

B．斜面体的机械能不变

C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功

D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒

【答案】D

【解析】物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少，动能增加，选