專題強化訓練三 機械能守恒定律及功能關(guān)系-高一物理精講與精練高分突破考點專題系列（新教材人教版必修第二冊）

第八章機械能守恒定律專題強化訓練三：機械能守恒定律及功能關(guān)系一、單選題1．如圖，一足夠長的木板放在光滑水平地面上，一小木塊水平滑上木板，此過程中木塊受到的平均阻力為，小木塊在木板上的位移為，木板位移為，則此過程中（）A．小木塊的內(nèi)能增加了B．木板和小木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒C．木板增加的動能為D．小木塊動能的減少等于木板動能的增加2．如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板的左端，右端與小木塊連接，且、及與地面間接觸光滑，開始時，和均靜止，現(xiàn)同時對、施加等大反向的水平恒力和，從兩物體開始運動以后的整個運動過程中，彈簧形變不超過其彈性限度.對于、和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．由于等大反向，故系統(tǒng)機械能守恒B．當彈簧彈力大小與大小相等時，、各自的動能最大，此時系統(tǒng)機械能最大C．在運動的過程中、動能的變化量加上彈性勢能的變化量等于做功的代數(shù)和D．在運動過程中的最大速度一定大于的最大速度3．如圖所示，一個質(zhì)量為M的滑塊放置在光滑水平面上，滑塊的一側(cè)是一個四分之一圓弧EF，圓弧半徑為R=1m．E點切線水平．另有一個質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點沖上滑塊，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，已知M=4m，g取10m/s2，不計摩擦．則小球的初速度v0的大小為（）A．v0=4m/s B．v0=6m/s C．v0=5m/s D．v0=7m/s4．如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動。不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g。則()A．a(chǎn)落地前，輕桿對b一直做正功B．a(chǎn)落地時速度大小為C．a(chǎn)下落過程中，其加速度大小始終不大于gD．a(chǎn)落地前，當a的機械能最小時，b對地面的壓力大小為mg5．奧運會比賽項目撐桿跳高如圖所示，下列說法不正確的是（）A．加速助跑過程中，運動員的動能增加B．起跳上升過程中，桿的彈性勢能一直增加C．起跳上升過程中，運動員的重力勢能增加D．越過橫桿后下落過程中，運動員的重力勢能減少動能增加6．如圖，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b．a(chǎn)球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b后，a可能達到的最大高度為（）A．h B．2h C．1.5h D．2.5h7．如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變8．如圖所示，可視為質(zhì)點的、質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)在最低點給小球一個初速度，使其在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，下列有關(guān)說法中不正確的是（）A．v的最小值為2B．當v>時，外側(cè)軌道對小球有作用力C．當v由2逐漸增大時，在最高點軌道對小球的彈力逐漸增大D．當v由逐漸增大時，在最高軌道對小球的彈力逐漸增大9．如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O，傾角為θ＝30°的斜面體置于水平地面上．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m.開始時，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，OB繩平行于斜面，此時B靜止不動．將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止，下列判斷中錯誤的是()A．物塊B受到的摩擦力先減小后增大B．地面對斜面體的摩擦力方向一直向右C．小球A的機械能守恒，A、B系統(tǒng)的機械能守恒D．地面對斜面體的支持力不變10．如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦）．初始時刻，A、B處于同一高度并恰好靜止狀態(tài)．剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊()A．速率的變化量不同B．機械能的變化量不同C．重力勢能的變化量相同D．重力做功的平均功率相同二、多選題11．地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:512．從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和．取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示．重力加速度取10m/s2．由圖中數(shù)據(jù)可得A．物體的質(zhì)量為2kgB．h=0時，物體的速率為20m/sC．h=2m時，物體的動能Ek=40JD．從地面至h=4m，物體的動能減少100J13．如圖，將一質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點與定滑輪等高，桿上的B點在A點正下方距離A為d處．現(xiàn)將環(huán)從A點由靜止釋放，不計一切摩擦阻力，下列說法中正確的是（）A．環(huán)到達B處時，重物上升的高度B．環(huán)能下降的最大距離為C．環(huán)到達B處時，環(huán)與重物的速度大小之比為D．環(huán)從A到B減少的機械能等于重物增加的機械能14．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置、半徑為R的光滑圓環(huán)頂點P，另一端連接一套在圓環(huán)上且質(zhì)量為m的小球，開始時小球位于A點，此時彈簧處于原長且與豎直方向的夾角為45°，之后小球由靜止沿圓環(huán)下滑，小球運動到最低點B時速率為v，此時小球與圓環(huán)之間壓力恰好為零．下列分析正確的是（）A．小球過B點時，彈簧的彈力大小為mg+B．小球過B點時，彈簧的彈力大小為k（2R﹣R）C．從A到B的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能D．從A到B的過程中，重力對小球做的功等于小球克服彈簧彈力做的功15．如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過程中A．A的動能達到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgL16．如圖所示，光滑半圓軌道豎直放置，在軌道邊緣處固定一光滑定滑輪(忽略滑輪大小)，一條輕繩跨過定滑輪且兩端分別連接小球A、B，小球A在水平拉力F作用下靜止于軌道最低點P?，F(xiàn)增大拉力F使小球A沿著半圓軌道運動，當小球A經(jīng)過Q點時速度為v，OQ連線與豎直方向的夾角為30°，則下列說法正確的是()A．小球A、B的質(zhì)量之比為∶2B．小球A經(jīng)過Q點時，小球B的速度大小為C．小球A從P運動到Q的過程中，小球A、B組成的系統(tǒng)機械能一定在增加D．小球A從P運動到Q的過程中，小球B的動能一直增加三、實驗題17．利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌，導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩和一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直，導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看做滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動．(1)某次實驗測得傾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk＝_________，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp＝________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp，則可認為系統(tǒng)的機械能守恒．(用題中字母表示)(2)在上述實驗中，某同學改變A、B間的距離，作出的v2－d圖象如圖乙所示，并測得M＝m，則重力加速度g＝________m/s2.18．某同學利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設計了如下實驗．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、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．當壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復第(1)步．①該實驗中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．四、解答題19．一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空，當煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E，且均沿豎直方向運動．爆炸時間極短，重力加速度大小為g，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間；（2）爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度20．如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R＝0.5m的光滑圓弧槽BCD，B點與圓心O等高，質(zhì)量m＝0.1kg的小球（可看作質(zhì)點）從B點正上方H＝0.75m高處的A點自由下落，由B點進入圓弧軌道，從D點飛出，不計空氣阻力，（取g＝10m/s2）求：(1)小球經(jīng)過B點時的動能；(2)小球經(jīng)過最低點C時的速度大小vC；(3)小球經(jīng)過最低點C時對軌道的壓力大小。21．如圖，質(zhì)量為m=lkg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為θ=37°的光滑斜面上，離斜面末端B的高度h=0.2m，滑塊經(jīng)過B位置滑上皮帶時無機械能損失，傳送帶的運行速度為v0=3m/s，長為L=1m．今將水平力撤去，當滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同．g取l0m/s2.求：(1)水平作用力F的大?。唬ㄒ阎猻in37°=0.6cos37°=0.8）(2)滑塊滑到B點的速度v和傳送帶的動摩擦因數(shù)μ；(3)滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量．22．如圖1所示．游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運行.可抽象為圖2的模型．傾角為的直軌道AB、半徑R=10m的光滑豎直圓軌道和傾角為的直軌道EF，分別通過過水平光滑街接軌道BC．C‘E平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接EG間的水平距離l=40m.現(xiàn)有質(zhì)量m<500kg的過山車，從高h=40m的A點靜止下滑，經(jīng)BCDC‘EF最終停在G點，過山車與軌道AB、EF的動摩擦因數(shù)均為與減速直軌道FG的動摩擦因數(shù)均為，過山車可視為質(zhì)點，運動中不脫離軌道，求（1）過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大??；（2）過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力；（3）減速直軌道FG的長度x（已知，）23．如圖所示，一軌道由半徑為2m的四分之一豎直圓弧軌道AB和長度可以調(diào)節(jié)的水平直軌道BC在B點平滑連接而成?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.2kg的小球從A點無初速度釋放，經(jīng)過圓弧上的B點時，傳感器測得軌道所受壓力大小為3.6N，小球經(jīng)過BC段所受阻力為其重力的0.2倍，然后從C點水平飛離軌道，落到水平面上的P點，P、C兩點間的高度差為3.2m。小球運動過程中可以視為質(zhì)點，且不計空氣阻力。（1）求小球運動至B點的速度大小；（2）求小球在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功；（3）為使小球落點P與B點的水平距離最大，求BC段的長度；（4）小球落到P點后彈起，與地面多次碰撞后靜止．假設小球每次碰撞機械能損失75%，碰撞前后速度方向與地面的夾角相等．求小球從C點飛出后靜止所需的時間。24．某砂場為提高運輸效率，研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上運動的關(guān)系，建立如圖所示的物理模型．豎直平面內(nèi)有一傾角θ=37°的直軌道AB，其下方右側(cè)放置一水平傳送帶，直軌道末端B與傳送帶間距可近似為零，但允許砂粒通過．轉(zhuǎn)輪半徑R=0.4m、轉(zhuǎn)軸間距L=2m的傳送帶以恒定的線速度逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)輪最低點離地面的高度H=2.2m．現(xiàn)將一小物塊放在距離傳送帶高h處靜止釋放，假設小物塊從直軌道B端運動到達傳送帶上C點時，速度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴遥阎∥飰K與直軌道和傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5．（sin37°=0.6）

（1）若h=2.4m，求小物塊到達B端時速度的大?。唬?）若小物塊落到傳送帶左側(cè)地面，求h需要滿足的條件（3）改變小物塊釋放的高度h，小物塊從傳送帶的D點水平向右拋出，求小物塊落地點到D點的水平距離x與h的關(guān)系式及h需要滿足的條件．25．如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道和相連）、高度h可調(diào)的斜軌道組成。游戲時滑塊從O點彈出，經(jīng)過圓軌道并滑上斜軌道。全程不脫離軌道且恰好停在B端則視為游戲成功。已知圓軌道半徑，長，長，圓軌道和光滑，滑塊與、之間的動摩擦因數(shù)。滑塊質(zhì)量m=2g且可視為質(zhì)點，彈射時從靜止釋放且彈簧的彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為滑塊動能。忽略空氣阻力，各部分平滑連接。求

（1）滑塊恰好能過圓軌道最高點F時的速度大??；（2）當且游戲成功時，滑塊經(jīng)過E點對圓軌道的壓力大小及彈簧的彈性勢能；（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢能與高度h之間滿足的關(guān)系。26．如圖所示，從A點以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），當小物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入固定的光滑圓弧軌道BC，圓弧軌道BC的圓心角α=37°經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道C端切線水平．已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2．求：(1)小物塊水平拋出時，初速度v0的大??；(2)小物塊滑動至C點時，對圓弧軌道C點的壓力大小；(3)長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板？27．如圖所示，在豎直方向上，A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k＝16N/m的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細線繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在傾角α＝30°的固定光滑斜面上．用手拿住C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行．已知A、B的質(zhì)量均為m＝0.2kg，重力加速度取g＝10m/s2，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放C后，C沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度，求：（1）從釋放C到物體A剛離開地面時，物體C沿斜面下滑的距離；（2）物體C的質(zhì)量；（3）釋放C到A剛離開地面的過程中細線的拉力對物體C做的功．28．如圖，一輕彈簧原長為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于C點，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直面內(nèi)．質(zhì)量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑，最低到達E點（未畫出），隨后P沿軌道被彈回，最高點到達F點，AF=4R，已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g．（取，）（1）求P第一次運動到B點時速度的大?。?）求P運動到Ｅ點時彈簧的彈性勢能．（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點，從靜止開始釋放．已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后，恰好通過G點．G點在C點左下方，與C點水平相距、豎直相距R，求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質(zhì)量．參考答案1．C【詳解】系統(tǒng)損失的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為,則子彈的內(nèi)能增加小于，故A錯誤；因為系統(tǒng)產(chǎn)生了內(nèi)能,所以子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒,故B錯誤；對木塊,由動能定理得故C正確；從能量守恒的角度上來考慮小木塊動能的減少等于木板動能的增加和系統(tǒng)內(nèi)增加的內(nèi)能之和，故D錯誤；故選C2．C【詳解】A．由于開始階段，F(xiàn)1、F2對m、M都做正功，系統(tǒng)機械能增加，A錯誤；B．兩個物塊都先做加速運動，后做減速運動，當彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時，M和m所受合外力零，加速度減為零，此時速度達到最大值，故各自的動能最大，但F1、F2仍做正功，系統(tǒng)機械能還在增大，直到速度減為零，系統(tǒng)機械能達到最大值，B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系，在運動的過程中、動能的變化量加上彈性勢能的變化量等于做功的代數(shù)和，C正確；D．在運動過程中，M和m速度同時達到最大值，由于沒有給定M和m的大小關(guān)系，故無法確定M和m的最大速度關(guān)系，D錯誤。故選C。3．C【詳解】當小球上升到滑塊上端時，小球與滑塊水平方向速度相同，設為v1，根據(jù)水平方向動量守恒有：mv0=（m+M）v1，根據(jù)機械能守恒定律有：；根據(jù)題意有：M=4m，聯(lián)立兩式解得：v0=5m/s，故ABD錯誤，C正確．故選C．【點睛】本題考查了動量守恒定律、機械能守恒定律以及能量守恒定律等，知道小球剛好沒躍出圓弧的上端，兩者水平方向上的速度相同，結(jié)合水平方向系統(tǒng)動量守恒和系統(tǒng)機械能守恒列式求解即可．4．D【詳解】A.當a到達底端時，b的速度為零，b的速度在整個過程中，先增大后減小，動能先增大后減小，所以輕桿對b先做正功，后做負功，A錯誤；B.a運動到最低點時，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律得：解得B錯誤；C.b的速度在整個過程中，先增大后減小，所以a對b的作用力先是動力后是阻力，所以b對a的作用力就先是阻力后是動力，所以在b減速的過程中，b對a是向下的拉力，此時a的加速度大于重力加速度，C錯誤；D.a、b整體的機械能守恒，當a的機械能最小時，b的速度最大，此時b受到a的推力為零，b只受到重力的作用，所以b對地面的壓力大小為mg，D正確。故選D。5．B【分析】動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，彈性勢能大小和物體發(fā)生彈性形變的大小有關(guān)．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識分析回答．【詳解】加速助跑過程中速度增大，動能增加，A正確；撐桿從開始形變到撐桿恢復形變時，先是運動員部分動能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能，后彈性勢能轉(zhuǎn)化為運動員的動能與重力勢能，桿的彈性勢能不是一直增加，B錯誤；起跳上升過程中，運動員的高度在不斷增大，所以運動員的重力勢能增加，C正確；當運動員越過橫桿下落的過程中，他的高度降低、速度增大，重力勢能被轉(zhuǎn)化為動能，即重力勢能減少，動能增加，D正確．6．C【詳解】設a球上升高度h時，兩球的速度大小為v，根據(jù)ab系統(tǒng)的機械能守恒得：3mgh=mgh+?（3m+m）v2，解得：，此后繩子恰好松弛，a球開始做初速為的豎直上拋運動，再對a球，根據(jù)機械能守恒：mgh+=mgH，解得a球能達到的最大高度：H=1.5h，故C正確，ABD錯誤。7．B【詳解】圓環(huán)在下滑過程中，彈簧對其做負功，故圓環(huán)機械能減小，選項A錯誤；圓環(huán)下滑到最大的距離時，由幾何關(guān)系可知，圓環(huán)下滑的距離為，圓環(huán)的速度為零，由能量守恒定律可知，彈簧的彈性勢能增加量等于圓環(huán)重力勢能的減小量，為，故選項B正確；圓環(huán)下滑過程中，所受合力為零時，加速度為零，速度最大，而下滑至最大距離時，物體速度為零，加速度不為零，所以選項C錯誤；在下滑過程中，圓環(huán)的機械能與彈簧彈性勢能之和保持不變，即系統(tǒng)機械能守恒，所以選項D錯誤；考點：系統(tǒng)機械能守恒8．C【解析】A.圓形管道內(nèi)能支撐小球，小球能夠通過最高點時的最小速度為0，根據(jù)機械能守恒，小球在最低點的最小速度v=2，故A正確；B.當小球在最高點受到軌道的作用力為零時，v1=，根據(jù)機械能守恒，小球在最低點的速度為v2=．當最低點的速度v2>時，在最高點速度大于，外側(cè)軌道對小球有作用力，故B正確；C．當v由2逐漸增大時，在最高點軌道對小球的彈力向上，逐漸減小，故C錯誤；D．當v由逐漸增大時，在最高軌道對小球的彈力向下，逐漸增大，故D正確；本題選錯誤的答案，故選：C.9．D【解析】【詳解】A.A物體在最高點時，繩子拉力為零，對B進行受力分析可知，B受摩擦力f=4mgsin30°=2mg方向沿斜面向上，當小球A向下運動過程中，機械能守恒，則mgL=在最低點時T?mg=整理得：T=3mg此時再對B進行受力分析可知，B受摩擦力沿斜面向下，大小等于mg，在A下擺的過程中，B受摩擦力先沿斜面向上，后沿斜面向下，所以物塊B受到的摩擦力先減小后增大，故A正確，不符合題意；B.在A下擺的過程中，將斜面體與B做為一個整體，細繩對整體始終有一個斜向左下方的拉力作用，因此地面對斜面體的摩擦力始終水平向右，故B正確，不符合題意；C.小球A擺下過程，只有重力做功，機械能守恒，B靜止不動，機械能也守恒，所以A、B系統(tǒng)的機械能守恒，故C正確，不符合題意；D.在A下擺的過程中，小球A在豎直方向上的加速度向上且不斷增大，所以地面對斜面體的支持力是不斷增大的，故D錯誤，符合題意。10．D【詳解】由平衡知識可知則兩者質(zhì)量不等所以重力勢能變化量不等答案BC錯，由機械能守恒可知兩物塊落地時速度大小相等，所以A錯，再由功率可知重力的瞬時功率相等；答案D正確，選D11．AC【詳解】A．由圖可得，變速階段的加速度，設第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．12．AD【詳解】A．Ep-h圖像知其斜率為G，故G==20N，解得m=2kg，故A正確B．h=0時，Ep=0，Ek=E機-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B錯誤；C．h=2m時，Ep=40J，Ek=E機-Ep=90J-40J=50J，故C錯誤D．h=0時，Ek=E機-Ep=100J-0=100J，h=4m時，Ek’=E機-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正確13．BD【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系有，環(huán)從A下滑至B點時，重物上升的高度h=d?d，故A錯誤；環(huán)下滑到最大高度為h時環(huán)和重物的速度均為0，此時重物上升的最大高度為，根據(jù)機械能守恒有，解得：h=d，故B正確．對B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以，故C錯誤；環(huán)下滑過程中無摩擦力對系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機械能守恒，即滿足環(huán)減小的機械能等于重物增加的機械能，故D正確；故選BD．14．ABC【詳解】A項，小球經(jīng)過最低B點時速度為v，小球與圓環(huán)之間壓力恰好為零，根據(jù)牛頓第二定律可得，所以，故A對；B項，小球位于A點時，彈簧處于原長，小球通過B點時，彈簧伸長量為2R﹣R，則彈簧彈力大小為k（2R﹣R），故B項正確．C項，從A到B過程中，彈簧的彈性勢能和小球的動能增加了，所以重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和小球的動能，故C項正確．D項，從A到B過程中，重力做正功，彈簧對小球做負功，小球的動能變大了，根據(jù)動能定理，重力做的功減去彈簧對小球做的功等于小球動能的增加量，故重力對小球做的功大于小球克服彈簧彈力做的功，故D項錯誤．故選ABC15．AB【解析】A的動能最大時，設B和C受到地面的支持力大小均為F，此時整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的動能達到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當A達到最低點時動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，A的加速度方向向上，故C錯誤；A球達到最大動能后向下做減速運動，到達最低點時三個小球的動能均為零，由機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．16．BC【詳解】A．根據(jù)題述條件，不能夠得出小球A、B的質(zhì)量之比，A錯誤；B．當小球A經(jīng)過Q點時速度為v，沿輕繩方向的分速度大小為：vcos60°＝等于此時B的速度大小，B正確；C．小球A從P運動到Q的過程中，水平拉力F做正功，小球A、B組成的系統(tǒng)機械能一定增加，C正確；D．小球A從P運動到Q的過程中，小球B的重力勢能一直增加，機械能一直增加，但動能不一定一直增加，D錯誤。故選BC。17．9.6【詳解】（1）滑塊從A處到達B處的速度:則系統(tǒng)動能的增加量：系統(tǒng)重力勢能的減小量：△Ep=mgd-Mgdsin30°=（m?）gd（2）根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒的：（M+m）v2＝（m?）gd則：圖線的斜率：解得：g=9.6m/s218．大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應作出圖線．④由上表達式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達式的變形的技巧．19．（1）；（2）【解析】本題主要考查機械能、勻變速直線運動規(guī)律、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用相關(guān)知識解決實際問題的的能力．（1）設煙花彈上升的初速度為，由題給條件有①設煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時間為，由運動學公式有②聯(lián)立①②式得③（2）設爆炸時煙花彈距地面的高度為，由機械能守恒定律有④火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運動，設炸后瞬間其速度分別為和．由題給條件和動量守恒定律有⑤⑥由⑥式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運動部分做豎直上拋運動．設爆炸后煙花彈上部分繼續(xù)上升的高度為，由機械能守恒定律有⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式得，煙花彈上部分距地面的最大高度為⑧20．(1)0.75J；(2)5m/s；(3)6N【分析】(1)小球從開始運動到B點的過程中，機械能守恒，由機械能守恒列出方程即可求解。(2)A到C的過程中，機械能守恒，由機械能守恒列出方程即可求解；(3)在C點時，做圓周運動，由機械能守恒求C點的速度。在C點，由重力和支持力的合力作為向心力，由向心力的公式可以求得軌道對它的支持力，再由牛頓第三定律求出小球經(jīng)過最低點C時對軌道的壓力大小。【詳解】(1)小球從A點到B點，根據(jù)機械能守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得(2)小球從A點到C點，設經(jīng)過C點速度為，根據(jù)機械能守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得(3)小球在C點，受到的支持力與重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律有小球?qū)壍缐毫Φ拇笮?1．（1）7.5N（2）0.25（3）0.5J【詳解】(1)滑塊受到水平推力F.重力mg和支持力FN而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，水平推力F=mgtanθ，代入數(shù)據(jù)得：F=7.5N.(2)設滑塊從高為h處下滑，到達斜面底端速度為v，下滑過程機械能守恒，故有：mgh=解得v==2m/s；滑塊滑上傳送帶時的速度小于傳送帶速度，則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動；根據(jù)動能定理有：μmgL=代入數(shù)據(jù)得：μ=0.25(3)設滑塊在傳送帶上運動的時間為t，則t時間內(nèi)傳送帶的位移為：x=v0t對物體有：v0=v?atma=μmg滑塊相對傳送帶滑動的位移為：△x=L?x相對滑動產(chǎn)生的熱量為：Q=μmg△x代值解得：Q=0.5J【點睛】對滑塊受力分析，由共點力的平衡條件可得出水平作用力的大?。桓鶕?jù)機械能守恒可求滑塊滑上傳送帶上時的速度；由動能定理可求得動摩擦因數(shù)；熱量與滑塊和傳送帶間的相對位移成正比，即Q=fs，由運動學公式求得傳送帶通過的位移，即可求得相對位移．22．（1）；（2）7000N；（3）x=30m【詳解】(1)過山車到達C點的速度為vc,由動能定理代入數(shù)據(jù)可得(2)過山車到達D點的速度為,由機械能守恒定律由牛頓第二定律聯(lián)立代人數(shù)據(jù)可得：FD=7000N由牛頓第三定律可知.軌道受到的力F’D=7000N(3)過山車從A到達G點.由動能定理可得代人數(shù)據(jù)可得x=30m故本題答案是：（1）；（2）7000N；（3）x=30m23．（1）4m/s；（2）2.4J；（3）3.36m；（4）2.4s【詳解】（1）小球在B點受到的重力與支持力的合力提供向心力，則代入數(shù)據(jù)可得（2）A到B的過程中重力和阻力做功，則由動能定理可得代入數(shù)據(jù)得（3）B到C的過程中，由動能定理得解得從C點到落地的時間B到P的水平距離代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立并整理可得可知，當時，P到B的水平距離最大，為L=3.36m（4）由于小球每次碰撞機械能損失75%，由，則碰撞后的速度為碰撞前速度的，碰撞前后速度方向與地面的夾角相等，則碰撞后豎直方向的分速度為碰撞前豎直方向分速度的，所以第一次碰撞后上升到最高點的時間等于從C點到落地的時間的，所以從第一次碰撞后到發(fā)生第二次碰撞的時間同理，從第二次碰撞后到發(fā)生第三次碰撞的時間由此類推可知，從第n次碰撞后到發(fā)生第