高三物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)：機械能守恒定律基礎(chǔ)訓(xùn)練

機械能守恒定律基礎(chǔ)訓(xùn)練一、選擇題1．(2021·西城模擬)(多選)小清同學(xué)可以用手機的傳感器記錄他運動到某位置的高度和速度等信息．他到游樂場玩了摩天輪、過山車、激流勇進等項目，他用手機分別記錄了四個項目進行過程中某兩個位置的信息，整理如下(h12＝h1－h(huán)2)．其中機械能守恒的可能選項是()A．v1＝1m/s，v2＝1m/s，h12＝24mB．v1＝16m/s，v2＝8m/s，h12＝－9.6mC．v1＝3m/s，v2＝9m/s，h12＝3.6mD．v1＝2m/s，v2＝3m/s，h12＝－0.5m2.(2020·南京模擬)(多選)圖中，固定的光滑豎直桿上套有一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁上的A點，圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)從圖示位置(距地面高度為h)由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端B時速度恰好為零．則在圓環(huán)下滑至底端的過程中()A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈力對圓環(huán)做負功，大小為mghC．圓環(huán)所受合力做功為零D．圓環(huán)到達B時彈簧彈性勢能為mgh3．(2020·北京模擬)四個固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道ab如圖所示，從O點靜止釋放小物塊(可視為質(zhì)點)，仍能上升到與O點等高的位置的是()4.(2020·寧夏模擬)如圖所示，兩個內(nèi)壁光滑的圓形管道豎直固定，左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑．兩個相同小球A、B分別位于左、右管道上的最高點，兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑．由于微小地擾動，兩個小球由靜止開始自由滑下，當它們通過各自管道最低點時，下列說法正確的是()A．A球的速率等于B球的速率B．A球的動能等于B球的動能C．A球的角速度大于B球的角速度D．A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?．(2021·邯鄲模擬)如圖所示，用兩根長度均為l的輕繩將一重物懸掛在水平的天花板下，輕繩與天花板的夾角為θ，整個系統(tǒng)靜止，這時每根輕繩中的拉力為T.現(xiàn)將一根輕繩剪斷，當小球擺至最低點時，輕繩中的拉力為T′.θ為某一值時，eq\f(T′,T)最大，此最大值為()A.eq\f(9,4) B．2C．3eq\r(2)－2 D.eq\f(54,25)6.(2020·惠州二模)如圖所示，繞過光滑釘子O的細繩，兩端分別拴有A、B兩個小球，A球的質(zhì)量是B球的2倍．現(xiàn)將兩球從距地面高度為h處由靜止釋放．若細繩足夠長，細繩的質(zhì)量、空氣的阻力均不計．則B球上升到距地面的最大高度為()A．h B.eq\f(4,3)hC.eq\f(7,3)h D.eq\f(8,3)h7．(2020·濰坊三模)(多選)如圖所示，光滑長鐵鏈由若干節(jié)組成，全長為L，圓形管狀軌道半徑為R，L＞2πR，R遠大于一節(jié)鐵鏈的高度和長度．鐵鏈靠慣性通過軌道繼續(xù)前進，下列判斷正確的是()A．在第一節(jié)完成圓周運動的過程中，第一節(jié)鐵鏈機械能守恒B．每節(jié)鐵鏈通過最高點的速度依次減小C．第一節(jié)與最后一節(jié)到達最高點的速度大小相等D．第一節(jié)回到最低點至最后一節(jié)進入軌道的過程中鐵鏈的速度保持不變8.(2020·浙江二模)如圖所示，AB是半徑為R的四分之一圓弧軌道，軌道底端B點與一水平軌道BC相切，水平軌道又在C點與足夠長的斜面軌道CD平滑連接，軌道B處有一擋板(厚度不計)．在圓弧軌道上靜止擺放著N個半徑為r(r?R)的光滑剛性小球，恰好將AB軌道鋪滿，小球從A到B依次標記為1、2、3、…、N號．現(xiàn)將B處擋板抽走，N個小球均開始運動，不計一切摩擦，考慮小球從AB向CD的運動過程，下列說法正確的是()A．N個小球在離開圓弧軌道的過程中均做勻速圓周運動B．1號小球第一次經(jīng)過B點的速度一定小于eq\r(2gR)C．1號小球第一次經(jīng)過B點的向心加速度一定等于2gD．1號小球第一次沿CD斜面上升的最大高度為R9.(2020·江蘇二模)(多選)如圖所示，在半徑為r的軸上懸掛一個質(zhì)量為M的水桶，軸上分布著6根手柄，柄端有6個質(zhì)量為m的小球．球離軸心的距離為R，輪軸、繩(極細)及手柄的質(zhì)量以及摩擦均不計．現(xiàn)將水桶從某一高度釋放使整個裝置轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動n周時，則()A．水桶的速度是小球轉(zhuǎn)動線速度的eq\f(r,R)倍B．水桶的瞬時速度為eq\r(\f(4πnr3Mg,Mr2＋6mR2))C．每個小球獲得的動能為Ek＝eq\f(2πnr3mMg,Mr2＋6mR2)D．水桶減小的機械能為2πnrMg10.(2020·長春一模)(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體P套在固定的光滑水平桿上．輕繩跨過光滑的滑輪O和O′，一端與物體P相連，另一端與質(zhì)量同為m的物體Q相連．用手托住物體Q使整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時輕繩剛好拉直，且AO＝L，OB＝h，AB＜BO′，重力加速度為g.現(xiàn)釋放物體Q，讓二者開始運動，下列說法正確的是()A．當物體P運動到B處時，物體Q的速度最大B．在物體P從A滑到B的過程中，P的機械能減少、Q的機械能增加C．物體P運動的最大速度為eq\r(2g（L－h(huán)）)D．開始運動后，當物體P速度再次為零時，物體Q回到原來的位置二、非選擇題11.(2021·江蘇模擬)如圖所示，半徑為R的光滑半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的AB兩點，直徑AB與豎直方向的夾角為60°，導(dǎo)軌上的C點在A點的正下方，D點是軌道的最低點，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在導(dǎo)軌上，圓環(huán)通過兩個相同的輕彈簧分別與A、B兩點連接，彈簧原長均為R，對圓環(huán)施加水平向右的力F＝eq\f(\r(3)mg,10)，可使其靜止在D點．(1)求彈簧的勁度系數(shù)k：(2)由C點靜止釋放圓環(huán)，求圓環(huán)運動到D點的動能Ek；(3)由C點靜止釋放圓環(huán)，求圓環(huán)運動到D點時對軌道的作用力N.12．(2020·四川模擬)如圖1所示，質(zhì)量m＝50kg的運動員(可視為質(zhì)點)，在河岸上A點緊握一根長L＝5.0m的不可伸長的輕繩，輕繩另一端系在距離水面高H＝10.0m的O點，此時輕繩與豎直方向的夾角為θ＝37°，C點是位于O點正下方水面上的一點，距離C點x＝4.8m處的D點有一只救生圈，O、A、C、D各點均在同一豎直面內(nèi)．若運動員抓緊繩端點，從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定初速度v0躍出，當擺到O點正下方的B點時松開手，最終恰能落在救生圈內(nèi)．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)運動員經(jīng)過B點時速度的大小vB；(2)運動員從臺階上A點躍出時的動能Ek；(3)若初速度v0不一定，且使運動員最終仍能落在救生圈內(nèi)，則救生圈離C點距離x將隨運動員離開A點時初速度v0的變化而變化．試在圖2坐標系中粗略作出v0－x的圖象(寫出必要的關(guān)系式)，并標出圖線與x軸的交點．13.(2020·石家莊二模)左側(cè)豎直墻面上固定半徑為R＝0.3m的光滑半圓環(huán)，右側(cè)豎直墻面上與圓環(huán)的圓心O等高處固定一光滑直桿．質(zhì)量為ma＝100g的小球a套在半圓環(huán)上，質(zhì)量為mb＝36g的小球b套在直桿上．二者之間用長為L＝0.4m的輕桿通過兩鉸鏈連接．現(xiàn)將a從圓環(huán)的最高處由靜止釋放，使a沿圓環(huán)自由下滑，不計一切摩擦，a、b均視為質(zhì)點，重力加速度g＝10m/s2.求：(1)小球a滑到與圓環(huán)的圓心O等高的P點時向心力的大??；(2)小球a從P點下滑至桿與圓環(huán)相切的Q點的過程中，桿對滑塊b做的功．答案1．BC2.BCD3．A4.D5．A6.C7.CD8.B9.AB10.CD11.(1)eq\f(（3＋\r(3)）mg,10R)(2)eq\f(mgR,2)(3)1.7mg，方向豎直向下12．(1)4.8m/s