第21讲 机械能守恒定律（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第21讲机械能守恒定律

目录

01模拟基础练

【题型一】机械能守恒的判断

【题型二】机械能守恒定律的表达式

【题型三】机械能守恒定律在绳、杆、弹簧模型中的应用

【题型四】机械能守恒定律在曲线运动中的应用

02重难创新练

【题型一】机械能守恒的判断

1．如图所示，光滑圆弧轨道AB与粗糙水平面BC平滑连接，一个小球从圆弧轨道的A点释放，经圆弧轨道AB和平面BC后从C点水平飞出，落在地面上D点，不计空气阻力，在此过程中下列说法正确的是（）

A．从A到B的过程机械能不守恒

B．从B到C的过程机械能不守恒

C．从C到D的过程机械能不守恒

D．从A到D的整个过程机械能守恒

2．下列关于如图的说法正确的是（）

A．图甲中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒

B．图乙中物块在恒力F作用下沿固定粗糙斜面匀加速上滑过程中，物块的机械能减少

C．图丙中物块沿固定斜面匀速下滑过程中，物块机械能保持不变

D．图丁中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能增加

3．羽毛球运动是一项深受大众喜爱的体育运动。某同学为研究羽毛球飞行规律，记录下了如图所示的羽毛球飞行轨迹图，图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点，若空气阻力方向始终与速度方向相反，则羽毛球在该次飞行中（）

A．经过A点时速度等于经过B点时速度

B．经过A点时速度小于经过B点时速度

C．落地前瞬间的速度方向不可能竖直向下

D．落地前瞬间的速度方向有可能竖直向下

【题型二】机械能守恒定律的表达式

4．运动员某次投篮时，篮球的运动过程可简化为如图所示，已知篮球的质量为m，投出时篮球的初速度为，距离篮框的竖直距离为h，忽略篮球运动过程中的空气阻力，取篮框所在的平面为零势能面，重力加速度为g，篮球可看成质点，则下列说法正确的是（）

A．篮球抛出后在空中做平抛运动

B．篮球在投出点的重力势能为mgh

C．篮球刚进入篮框时的机械能为

D．从投出至进框的过程中，篮球重力势能的变化量为mgh

5．一个弹性很好的橡胶球从距离地面高为h处被竖直抛下，落到坚硬的水平地面上被弹回，回跳的高度比抛出点高h0，已知重力加速度为g，不计空气阻力和球与地面碰撞时的能量损失，则在抛出点必须以多大的速度将球向下抛出（????）

A． B． C． D．

6．在距离地面4m的某楼层的墙外侧，以1m/s的速度竖直向上抛出一个质量为50g的小石子（小石子可看成质点），忽略空气阻力，g取。求：

（1）石子落地时速度大小v；

（2）石子经过多长时间t落地；

（3）从抛出到落地这段时间内重力做功的平均功率P。

7．如图所示，一倾角的光滑倾斜轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上M点的左侧光滑、右侧粗糙且足够长。质量均为的滑块A和B，用长且与斜面平行的轻杆相连，置于光滑倾斜轨道上，B到斜面底端P点的距离、两点的距离均为L，滑块与粗糙轨道间的动摩擦因数均为。两滑块可视为质点，不计两滑块经过P点的机械能损失，重力加速度g取。现同时静止释放A、B，求：

（1）A从释放运动到P点过程中，两滑块系统重力势能的减少量；

（2）A从释放运动到P点过程中，轻杆对B做的功；

（3）A停止运动时的位置与M点的距离。

【题型三】机械能守恒定律在绳、杆、弹簧模型中的应用

1．如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的5倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A下落到地面时不再弹起，（不计空气阻力）则B上升的最大高度是（）

A．2R B． C． D．

2．如图所示，带孔物块A穿在光滑固定的竖直细杆上与一不可伸长的轻质细绳连接，细绳另一端跨过轻质光滑定滑轮连接物块B，A位于与定滑轮等高处。已知物块A的质量为m、物块B的质量为，定滑轮到细杆的距离为L，细绳的长度为2L。现由静止释放物块A，不计一切摩擦、空气阻力及定滑轮大小，重力加速度大小为g，两物块均可视为质点，下列说法正确的是（????）

A．物块A的机械能一直增大

B．物块A的速度始终小于物块B的速度

C．物块A、B等高时物块B的速度大小为0

D．物块A下落到最低点时物块B的速度为0，A下落的最大距离为

3．如图所示，有一光滑轨道，部分竖直，部分水平，部分是半径为的四分之一圆弧，其中与、相切。质量均为的小球、（可视为质点）固定在长为的竖直轻杆两端，开始时球与点接触且轻杆竖直，由静止释放两球使其沿轨道下滑，重力加速度为。下列说法正确的是（）

A．球下滑过程中机械能减小

B．球下滑过程中机械能增加

C．球滑到水平轨道上时速度大小为

D．从释放、球到两球均滑到水平轨道的过程中，轻杆对球做功为

4．如图所示，倾角、足够长的固定光滑斜面顶端，质量为的球与质量为的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连，球B与质量为的