【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 5.3 机械能守恒定律好题演练（含2014新题）.doc

十七　机械能守恒定律　(学生用书对应页码P289) 1．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A时的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能为(　　) A．mgh－mv2　　　　　B.mv2－mgh C．mgh＋mv2 D．mgh 解析：取A点所在的平面为参考平面，根据机械能守恒定律有mv2＝mgh＋Ep，解得Ep＝mv2－mgh，选项B正确． 答案：B 2．(2014·安徽盟校联考)如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦．现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是(　　) A．A物体的机械能增大 B．A、B组成系统的重力势能增大 C．下落t秒过程中，A的机械能减少了mg2t2 D．下落t秒过程中，B所受拉力的瞬时功率为mg2t 解析：在A下落的过程中，A的机械能减小，B的机械能增大，A、B系统的机械能守恒，所以A、B错误；释放后，A、B物体都做初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，t秒内A物体下降高度为gt2，绳子拉力大小为mg，拉力对A物体所做负功为mg2t2，A物体机械能减少mg2t2，C对；下落t秒内，B物体的运动速度为gt，拉力功率大小为mg2t，D错误． 答案：C 3．一种娱乐项目，参与者抛出一小球去撞击触发器，能击中触发器的进入下一关．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，沿四个不同的光滑竖直轨道分别以速率v射出小球，如图所示．则小球能够击中触发器的是(　　) A．①② B．③④ C．①③ D． 解析：由于在圆弧内侧做圆周运动，要上升到最高点，则到达最高点时的速度不能为零而应该是(R为圆弧的半径)，不可能；小球离开斜面后做斜抛运动，上升到最高点时竖直速度为零，水平速度不为零，由机械能守恒定律知，小球不能达到触发器的高度，不可能；根据机械能守恒定律可知，小球上升到最高点时速度刚好等于零，可以击中触发器，可能；小球在双轨中做圆周运动时到达最高点的速度可以为零，所以小球可以上升到最高点并击中触发器，可能．综上，B正确． 答案：B 4．如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析中正确的是(　　) A．B物体受到细线的拉力保持不变 B．A物体与B物体组成的系统机械能守恒 C．B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 D．当弹簧的拉力等于B物体的重力时，A物体的动能最大 解析：开始时弹簧弹力为零，释放B后，A、B加速运动，A受到逐渐增大的弹簧弹力，其加速度逐渐减小，直至弹簧弹力与绳上拉力平衡时，加速度为零，速度达到最大，因为A、B两物体用细线连接，二者等速率且运动状态总是相同，所以B的加速度也逐渐减小，即拉力逐渐增大，当拉力等于重力时B速度也达最大，此时A、B动能最大，选项A错误，选项D正确；A、B组成的系统的机械能有一部分转化为弹簧的弹性势能，故机械能不守恒，但B物体减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能和A物体增加的动能之和，选项B、C错误． 答案：D 5．如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动．某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同．若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是(　　) A．此刻两根线拉力大小相同 B．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mg C．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mg D．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能 解析：图示时刻，对1球有FT1－mg＝m，对2球有FT2＋mg＝m，A错误；1球在最高点对应拉力最小值，mg＋FT最小＝m，2球在最低点对应拉力最大值，FT最大－mg＝m，联立得FT最大－FT最小－2mg＝－，由机械能守恒定律可得mg·4R＋mv＝mv，整理可得FT最大－FT最小＝10mg，B错误，C正确；在图示时刻，两球动能相同，重力势能相同，两球只有重力做功，机械能守恒，D正确． 答案：CD 6．有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为53°，杆上套着一个质量为m＝2 kg的滑块(可视为质点)．用不可伸长的细绳将滑块m与另一个质量为M＝2.7 kg的物块通过光滑的定