高中物理高考復(fù)習(xí)2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)練習(xí)：6 機(jī)械能守恒定律（含答案）

專題6機(jī)械能守恒定律專題訓(xùn)練

一、單選題

1.（2022.湖北.武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)教育發(fā)展研究院模擬預(yù)測）伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個重要

事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略不計，自由釋放的小球必將準(zhǔn)確地運(yùn)動到它開始釋放相同高

度的點(diǎn)，絕不會更高一點(diǎn)，這說明，小球在運(yùn)動過程中有一個“物理量”是不變的，這個“物理量''是

（）

A.彈力B.速度C.動能D.機(jī)械能

2.（2021?湖南?模擬預(yù)測）由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示，其中AB段和BC段都是半徑為R的四分之

一圓弧，A、C處切線均沿水平方向，軌道固定在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為機(jī)的小球從距離水平地面高為，

的管口。處由靜止釋放，最后能夠從A端水平拋出落到地面上。下列說法正確的是（）

A.小球落到地面時相對于A點(diǎn)的水平位移為2JRH-2R2

B.小球落到地面時相對于A點(diǎn)的水平位移為J2RH-4K

C.小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是”>2R

D.小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是

3.（2022.江蘇南通.二模）如圖所示，水平輕彈簧一端固定，另一端與滑塊連接，當(dāng)滑塊輕放在順時針轉(zhuǎn)

動的水平傳送帶上瞬間，彈簧恰好無形變。在滑塊向右運(yùn)動至速度為零的過程中，下列關(guān)于滑塊的速度

丫、加速度。隨時間3滑塊的動能反、滑塊與彈簧的機(jī)械能E隨位移x變化的關(guān)系圖像中，一定錯誤的

是（）

二、多選題

4.（2022?廣東韶關(guān)?模擬預(yù)測）如圖所示，拉力廠將物體沿斜面向下拉，已知拉力大小與摩擦力大小相

等，則下列說法中正確的是（）

A.物體的動能增加B.物體的動能保持不變

C.物體的總機(jī)械能增加D.物體的總機(jī)械能保持不變

5.（2022?河南洛陽?二模）如圖甲，在傾角為。=30。的斜面上放一輕質(zhì)彈簧，其下端固定，靜止時上端位

置在B點(diǎn)。小物塊在A點(diǎn)由靜止釋放，從開始運(yùn)動的一段時間內(nèi)的VY圖像如圖乙所示。小物塊在0.8s時

運(yùn)動到8點(diǎn)，在1.0s時到達(dá)C點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），在1.3s時到達(dá)。點(diǎn)，經(jīng)過一段時間后又回到B點(diǎn)，且

甲乙

A.小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)的過程中，小物塊在C點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能最小

B.小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)的過程中，小物塊機(jī)械能不斷減少

C.小物塊從。點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，加速度不斷減小

D.小物塊第一次經(jīng)過8點(diǎn)的加速度值小于第二次經(jīng)過8點(diǎn)的加速度值

6.（2022?山東?煙臺市教育科學(xué)研究院一模）如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管固定在傾角為。的斜面上,

其半徑為R,A、C分別為細(xì)管的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、。為細(xì)管上與圓心。處于同一水平高度的兩點(diǎn)，

細(xì)管內(nèi)有一直徑稍小于細(xì)管內(nèi)徑的質(zhì)量為，”的小球，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。開始時小球靜止在A點(diǎn)，某時刻

對小球施加輕微擾動，使小球自A向8沿著細(xì)管開始滑動。以過直線30。的水平面為重力勢能的參考平

面，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

B.小球自A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重力的瞬時功率一直增大

C.小球在C點(diǎn)時的機(jī)械能為2〃?gRsin。

D.小球到達(dá)。點(diǎn)時，細(xì)管對小球的作用力大小為,咫捫+3sin?。

7.（2022?全國?模擬預(yù)測）如圖，在豎直平面內(nèi)有光滑軌道438,回、8段是豎直軌道，3c段是半徑為

R的半圓弧軌道，8、C均與圓心等高，兩個完全相同的小球尸、Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）用一根長為3R的輕桿

連接在一起，套在AB段軌道上，則從。球在B點(diǎn)處由靜止釋放到兩球第一次上升到最高點(diǎn)過程中，下列

說法正確的是（）

A.整個過程中兩球與輕桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.兩球第一次上升到最高點(diǎn)時，。球可能位于C處

C.當(dāng)小球。位于半圓弧軌道最低點(diǎn)時，小球。的速度是小球P速度的2倍

D.當(dāng)小球產(chǎn)下降的速度為零時，連接小球尸、Q的輕桿與48成30。角

8.（2022?廣東?模擬預(yù)測）如圖所示，滑塊2套在光滑的豎直桿上并通過細(xì)繩繞過光滑定滑輪連接物塊

1,物塊1又與一輕質(zhì)彈簧連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上、開始時用手托住滑塊2,使繩子

剛好伸直處于水平位置但無張力，此時彈簧的壓縮量為止現(xiàn)將滑塊2從A處由靜止釋放，經(jīng)過B處的速

度最大，到達(dá)C處的速度為零，此時物塊1還沒有到達(dá)滑輪位置。已知滑輪與桿的水平距離為3d,AC間

距離為44,不計滑輪質(zhì)量、大小及摩擦。下列說法中正確的是（）

〃〃〃〃〃〃/

4dBB

HC

A.滑塊2下滑過程中，加速度一直減小

B.滑塊2經(jīng)過B處時的加速度等于零

C.物塊1和滑塊2的質(zhì)量之比為3：2

D.若滑塊2質(zhì)量增加一倍，其它條件不變，仍讓滑塊2由A處從靜止滑到C處，滑塊2到達(dá)C處時，

物塊I和滑塊2的速度之比為4：5

9.（2022?全國?模擬預(yù)測）質(zhì)量為1kg的物塊以某一初速度沿斜面從底端上滑，其重力勢能和動能隨上滑

距離s的變化如圖中直線I、II所示，以斜面底端所在水平面為重力勢能的參考面，重力加速度取

A.物塊上滑過程中機(jī)械能守恒B.物塊與斜面間的滑動摩擦力大小為4N

C.物塊下滑時加速度的大小為4m/s2D.物塊返回到斜面底端時的動能為10J

10.（2022?廣東梅州?一模）如圖所示，傾角為a的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為A的輕彈簧下

端固定在擋板上?，F(xiàn)將一質(zhì)量為用的小物塊從斜面上離彈簧上端距高為s處，由靜止釋放，已知物塊與

斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，物塊下滑過程中的最大動能為用,“，則小物塊從釋放到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程

中，下列說法中正確的是（)

B.物塊剛與彈簧接觸的瞬間動能最大

C.物塊與彈簧接觸后運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中加速度先減小后增大

D.彈簧的最大彈性勢能等于整個過程中重力與摩擦力對物塊做功之和

11.（2022?廣東韶關(guān)?一模）圖（a）為某科技興趣小組制作的重力投石機(jī)示意圖。支架固定在水平地面

上，輕桿AB可繞支架頂部水平軸00,在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。A端凹槽內(nèi)裝有一石子，8端固定一配

重。某次打靶時，將桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)至與豎直方向成。角后由靜止釋放，桿在配重重力作用下轉(zhuǎn)到豎

直位置時石子被水平拋出。石子投向正前方豎直放置的靶，打到靶心上方的“6”環(huán)處，如圖（b）所示。若

要打中靶心的“10”環(huán)處，可能實(shí)現(xiàn)的途徑有（）

B.僅增大配重的質(zhì)量

C.僅增大投石機(jī)到靶的距離

D.僅增大e角

12.（2022?河南?二模）如圖所示，光滑斜面傾角6=60。，其底端與豎直平面內(nèi)半徑R的光滑圓弧軌道平滑

對接，位置。為圓弧軌道的最低點(diǎn)。兩個質(zhì)量均為，"的小球A和小環(huán)B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用L=1.5R的

輕桿通過輕質(zhì)較鏈相連。B套在固定豎直光滑的長桿上，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿過軌道圓

心，初始時輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A,假設(shè)在運(yùn)動過程中兩桿不會碰撞，小球通過軌道

連接處時無能量損失（速度大小不變）。重力加速度為g。下列判斷正確的是（）

A.剛釋放時，小球A的加速度大小為“A=^g

B.小球A由靜止釋放運(yùn)動到最低點(diǎn)時，機(jī)械能一直減小

C.小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小為h=就弊

D.已知小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時，小環(huán)B的瞬時加速度大小為小則此時小球A受到圓弧軌道的支持力

大小為5.5mg+ma

三、實(shí)驗(yàn)題

13.(2020?安徽?模擬預(yù)測)圖甲為測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)裝置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)

小圓柱的上端，另一端固定在。點(diǎn)。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點(diǎn)附近安置一

組光電門，測出小圓柱運(yùn)動到最低點(diǎn)通過光電門的擋光時間用游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑比如圖乙

所示。忽略空氣阻力，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)小圓柱的直徑d=cm；

(2)測出懸點(diǎn)到圓柱中心的距離I,并測出對應(yīng)的擋光時間4t；

(3)改變擺線的長度，重復(fù)步驟(2),多測兒組數(shù)據(jù)；

(4)以懸點(diǎn)到圓柱重心的距離/為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，得到的圖象是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，

如圖丙所示。計算得該圖線的斜率為4，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=(用物理量的符號表示)。

14.(2022?全國?北大附中一模)某同學(xué)利用圖示裝置來研究機(jī)械能守恒問題，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn).A、B是

質(zhì)量均為，〃的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，4、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連.在物塊B下

放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連.整個實(shí)驗(yàn)中彈簧均處

于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)操作如下：a.開始時，系統(tǒng)在一外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直

但張力為零.現(xiàn)釋放C,使其向下運(yùn)動，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，速度傳感器測出C的速度為

P.b.在實(shí)驗(yàn)中保持A、B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M,多次重復(fù)a.

壓力傳感器速度傳感器

回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)中，M和機(jī)大小關(guān)系必需滿足Mm（選填“小于”、“等于”或“大于”）

（2）為便于研究速度v與質(zhì)量用的關(guān)系，每次測C的速度時，C已下降的高度應(yīng)_____（選填“相同”或

“不同”）

2I

（3）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為更直觀地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，應(yīng)作出_____（選填“月加，，、“/_，，、或

（4）根據(jù)（3）問的圖線，若圖線在縱軸上截距為6則彈簧的勁度系數(shù)為（用題給的已知量表

示）.

四、解答題

15.（2021?北京?模擬預(yù)測）如圖所示為豎直放置的四分之一圓弧軌道，O點(diǎn)是其圓心，軌道末端B切線

水平。一小球從軌道頂端A點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)軌道底端經(jīng)過8點(diǎn)水平飛出，最終落到水平地面上C

點(diǎn)。已知軌道半徑R=0.80m,B點(diǎn)距水平地面的高度/?=0.80m,小球質(zhì)量m=（M0kg,在B點(diǎn)的速度

%=3.0m/s。忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。求:

（1）小球落到C點(diǎn)時的速度大小v,

（2）C點(diǎn)與8點(diǎn)之間的水平距離X。

（3）小球克服圓弧軌道阻力做的功叼。

16.（2022.福建漳州.二模）如圖，不可伸長的輕繩一端與質(zhì)量為〃?的小球相連，另一端跨過兩等高定滑

輪與物塊連接，物塊置于左側(cè)滑輪正下方的水平壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為/?，F(xiàn)用水平

3

向右恒力尸將小球由最低處拉至輕繩與豎直方向夾角6=37。處，立即撤去凡此時傳感裝置示數(shù)

4

為14相g。已知物塊始終沒有脫離傳感裝置，重力加速度為g,不計滑輪的大小和一切摩擦，

sinm37°=0.6,cos370=0.8,求：

（I）撤去尸時小球的速度大?。?/p>

（2）小球返回最低處時輕繩的拉力大??；

（3）小球返回最低處時傳感裝置的示數(shù)。

//////力////////////////

17.（2021?湖南湘潭?一模）如圖所示，半徑R=20m的光滑圓軌道ABC