人教版高考物理一轮总复习课后习题 第五章 机械能 课时规范练17 机械能守恒定律及其应用.docVIP

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课时规范练17机械能守恒定律及其应用

基础对点练

1.(多选)(机械能守恒与功能关系)(山东济南一模)如图所示,三根长度均为L的轻杆组成支架,支架可绕O点在竖直平面内转动,轻杆间夹角均为120°,轻杆末端分别固定质量为m、2m和3m的n、p、q三个小球,n球位于O的正下方,将支架从图示位置由静止开始释放,下列说法正确的是()

A.从释放到q到达最低点的过程中,q的重力势能减少了72

B.q到达最低点时,q的速度大小为gL

C.q到达最低点时轻杆对q的作用力为5mg

D.从释放到q到达最低点的过程中,轻杆对q做的功为-3mgL

2.(多选)(重力做功、重力势能的图像问题)如图所示,一简易升降机在箱底装有若干个相同的轻弹簧,在某次事故中,升降机吊索在空中突然断裂,忽略摩擦及其他阻力,升降机在从弹簧下端刚接触地面到运动到最低点的过程中,弹簧始终在弹性限度内,则下列关于升降机的加速度大小a、速度大小v、升降机重力做功WG、弹簧整体的弹性势能Ep与升降机向下位移s的关系图像可能正确的是()

3.(多选)(机械能守恒定律的应用)如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看作质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是()

A.A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能

B.A球增加的机械能等于B球减少的机械能

C.A球的最大速度为2gR

D.细杆对A球做的功为83

4.(重力势能的变化)如图所示,小虫缓慢经过一边长为L的等边三角形小物块,已知其身长为3L,总质量为m,假设小虫能一直贴着小物块向右前行,则从其头部刚到小物块顶(图示时刻)至头部越过小物块顶刚到小物块底端的过程中小虫的重力势能变化量为。?

5.(整体法、隔离法与机械能守恒定律)如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接。在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心与它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内。重力加速度为g。求:

(1)水平外力F的大小;

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;

(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功。

素养综合练

6.(多选)如图甲所示,弹性轻绳下端系一物块,用外力将物块下拉至离地高度h=0.1m处,然后由静止释放物块,通过传感器测得物块的速度和离地高度h,并作出物块的动能Ek与离地高度h的关系图像(图乙),其中高度在0.2m到0.35m范围内的图线为直线,其余部分为曲线。以地面为参考平面,重力加速度g取10m/s2,弹性绳始终在弹性限度内,不计空气阻力。由图像可知()

A.物块的质量为0.2kg

B.弹性绳的劲度系数为250N/m

C.刚释放物块时弹性绳的弹性势能为0.5J

D.物块的重力势能与弹性绳的弹性势能总和最小为0.32J

7.水平地面上的物体由静止开始竖直向上运动,在运动过程中,物体的动能Ek与位移s的关系图像如图所示,则满足机械能守恒的阶段是()

A.0~h B.h~2h C.2h~3h D.3h~5h

8.(多选)图甲是一种名为“魔力陀螺”的玩具,这种陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落,其原理可等效为图乙所示的模型。半径为R的磁性圆轨道竖直固定,质量为m的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动,a、b分别为轨道的最低点和最高点,轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是()

A.铁球绕轨道可能做匀速圆周运动

B.铁球绕轨道运动过程中机械能守恒

C.铁球在b点的最小速度为gR

D.轨道对铁球的磁性引力至少为5mg,才能保证铁球不脱轨

9.(多选)如图所示,由三根长均为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,构成一个系统。系统可绕O点在竖直面内转动。已知初始位置OA水平,重力加速度为g,不计一切摩擦及空气阻力。现将系统在初始位置由静止释放,下列说法正确的是()

A.在运动过程中,系统的机械能守恒

B.小球B运动至最低点时,系统的重力势能最小

C.小球B运动至最低点时,小球A的速度大小为gL

D.在运动过程中,小球B的最大动能为34

10.(多选)如图所示,两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接,P套在固定的竖直光滑杆上,Q