【机械能守恒定律】高考必考题(详解版).pdf

【机械能守恒定律】高考必考题一、选择题答案解析考点A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环小环由大环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）1A大圆环对小环的作用力方向先是沿着径向向外，而后沿着径向指向圆心，和速度方向垂直，永不做功故选A机械能功如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直一小物块以速度 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为（重力加速度大小为）（）2大海一对一第1页(共7页)答案解析考点A.B.C.D.B由、，可得；由抛物线极值关系可得，故选B机械能机械能和机械能守恒定律机械能守恒定律答案解析A.从 到所用的时间等于B.从 到阶段，机械能逐渐变大C.从 到 阶段，速度逐渐变小D.从到阶段，万有引力先做负功后做正功如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、为轨道短轴的两个端点，运行的周期为若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从 经、到的运动过程中（）3CD天体椭圆运行中，从远日点向近日点运行时，天体做加速运动，万有引力做正功，引力势能转化为动能；反之，做减速运动，引力做负功，动能转化为引力势能；而整个过程机械能守恒从这个规律出发，CD正确，B错误同时由于速度的不同，运动个椭圆第2页(共7页)大海一对一考点的时间一定不同并且，近日点的 个椭圆的时间要比小，所以A错误故选C、D机械能机械能和机械能守恒定律机械能守恒定律答案解析考点A.B.C.D.如图，一质量为、长度为 的均匀柔软细绳竖直悬挂用外力将绳的下端 缓慢地竖直向上拉起至点，点与绳的上端 相距 重力加速度大小为 在此过程中，外力做功为（）4A设此时绳的最低点为 点，段段绳的重心为的中点，那么重心上升的距离为，绳的质量为，外力做的功即为绳子增加的重力势能，故A正确故选A机械能势能重力势能A.B.C.D.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距的两点上，弹性绳的原长也为将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（）5大海一对一第3页(共7页)答案解析考点B根据胡克定律，将弹性绳的两端移动到同一点，则，则，总长度为，故B项正确故选B相互作用共点力平衡三个力的动态平衡答案解析考点A.B.C.D.一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能与位移 关系的图线是（）6C设斜面的倾角为，物块的质量为，去沿斜面向上为位移正方向，根据动能定理可得：上滑过程中：，所以；下滑过程中：，所以；根据能量守恒定律可得，最后的总动能减小，所以C正确的，ABD错误故选C机械能动能和动能定理第4页(共7页)大海一对一动能定理答案解析考点A.物块向右匀速运动时，绳中的张力等于B.小环碰到钉子 时，绳中的张力大于C.物块上升的最大高度为D.速度 不能超过如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为，到小环的距离为，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 小环和物块以速度 向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子 后立刻停止，物块向上摆动整个过程中，物块在夹子中没有滑动小环和夹子的质量均不计，重力加速度为 下列说法正确的是（）7DA物块向右匀速运动时，对夹子和物块组成的整体进行分析，其在重力和绳拉力的作用下平衡，即绳中的张力等于，故A错误；B绳子的拉力总是等于夹子对物块摩擦力的大小，因夹子对物块的最大摩擦力为，故任何时间，故B错误；C当物块到达最高点速度为零时，动能全部转化为重力势能，物块能达到最大的上升高度，整个过程中，物块在夹子中没有滑动，即摩擦力不做功，系统机械能守恒：，则物块上升的最大高度，故C错误；D小环碰到钉子后，绳与夹子物块整体形成一个单摆，此时夹子对物块的拉力最大，并且物块的拉力与物块重力的合力提供物块的向心力：；由上可知，联立得，整理得：，故D正确故选D机械能动能和动能定理动能定理大海一对一第5页(共7页)答案解析考点如图所示，三个小球、的质量均为，与、间通过铰链用轻杆连接，杆长为，、置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长现 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角 由变为，、在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为 则此下降过程中（）A.的动能达到最大前，受到地面的支持力小于B.的动能最大时，受到地面的支持力等于C.弹簧的弹性势能最大时，的加速度方向竖直向下D.弹簧的弹性势能最大值为8ABAB 的动能最大时，设 和 受到地面的支持力大小均为，此时整体在竖直方向受力平衡，可得，所以；在 的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以 受到地面的支持力小于，故A、B正确；C当 达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，的加速度方向向上，故C错误；D 下落的高度为：，根据功能关系可知，小球 的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为，故D错误故选AB动量动量守恒定律二、计算题9第6页(共7页)大海一对一答案解析考点一质量为的太空飞船从其飞行轨道返回地面飞船在离地面高度处以的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为时下落到地面取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为（结果保留2位有效数字）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（1）求飞船从离地面高度处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的（2）；（1）（2）地地，地，大大大，大（1）大，由动能定理得：地，（2）机械能机械能和机械能守恒定律机械能基础大海一对一第7页(共7页)