2022年高考物理一轮总复习 5.3机械能守恒定律及其应用随堂集训

2022年高考物理一轮总复习 5.3机械能守恒定律及其应用随堂集训 考向一D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析：运动员在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故A正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力向上，位移向下，弹性力做负功，弹性势能增加，故B正确。选取运动员、地球和蹦极绳为一系统，在蹦极过程中，只有重力和系统内弹力做功，这个系统的机械能守恒，故C正确。重力势能改变的表达式为Epmgh，由于h是绝对的，与重力势能零点的选取无关，故D错。答案：ABC2. xx山东高考(多选)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图所示。以下判断正确的是()A. 前3 s内货物处于超重状态B. 最后2 s内货物只受重力作用C. 前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D. 第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒解析：由vt图象可知，前3 s内，a2 m/s2，货物具有向上的加速度，故处于超重状态，A项正确；最后2 s内加速度a3 m/s2，加速度方向向下，小于重力加速度，故吊绳拉力不为零，B项错误；根据可知C项正确；35 s内货物匀速上升，货物动能不变，重力势能增加，机械能增加，D项错误。答案：AC 考向二3. xx安徽高考如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2，则()A. v1v2，t1t2B. v1v2，t1t2C. v1v2，t1t2 D. v1v2，t1t2解析：由机械能守恒可知，小球沿MPN或沿MQN到达N点时的动能与M点动能相等，因而速率也相等，即v1v2v0。沿MPN运动时，除M、N两点外，其他位置的重力势能均比M点大，动能均比M点小，即速率均比M点小。同理，沿MQN运动时，除M、N两点外，其他位置的速率均比M点大。所以沿MPN运动时平均速率较小，所需时间较长，即t1t2，故选项A正确。答案：A4. xx上海高考如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是()A. 2RB. C. D. 解析：设A球刚落地时两球速度大小为v，根据机械能守恒定律得，2mgRmgR(2mm)v2，解得v2gR，B球继续上升的高度h，B球上升的最大高度为hRR。C正确。答案：C【模拟题组提考能】xx云南昆明(多选)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h.若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是()A. 弹簧与杆垂直时，小球速度最大B. 弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大C. 小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghD. 小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh 解析：小球、弹簧组成的系统满足机械能守恒，当弹簧与杆垂直时，弹簧的弹性势能最小，则小球的动能与重力势能之和最大，A项错误，B项正确；小球下滑至最低点的过程中，重力势能的减小量等于弹簧的弹性势能增加量，即等于mgh，C项错误，D项正确答案：BD