高2020届高2017级2020年高考物理一轮复习课件《创新教程》配套学案课时冲关十九

第3讲 机械能守恒定律及其应用

(课时冲关十九) [A级－基础练]

1.在如图所示的物理过程示意图中,甲图一端固定有小球的轻杆,从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为轻绳一端连着一小球,从右偏上30°角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球从图示位置释放,小球开始摆动,则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )

A.甲图中小球机械能守恒 B.乙图中小球A机械能守恒 C.丙图中小球机械能守恒 D.丁图中小球机械能守恒

解析:A [甲图过程中轻杆对小球不做功,小球的机械能守恒,A项正确；乙图过程中轻杆对A的弹力不沿杆的方向,会对小球做功,所以小球A的机械能不守恒,但两个小球组成的系统机械能守恒,B项错误；丙图中小球在绳子绷紧的瞬间有动能损失,机械能不守恒,C项错误；丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,这是因为摆动过程中小球的轨迹不是圆弧,细绳会对小球做功,D项错误.]

2.关于弹性势能,下列说法中正确的是( ) A.当弹簧变长时弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时弹性势能一定减小

C.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧的弹性势能越大 D.弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能

解析:C [当弹簧处于压缩状态时,弹簧变长时弹力做正功,弹性势能减小.弹簧变短时,弹力做负功,弹性势能增加,故A、B错误.当拉伸长度相同时,k越大的弹簧的弹性势能越大,故C正确.当k相同时,伸长量与压缩量相同的弹簧,弹性势能也相同,故D错误.]

3.如图所示,光滑细杆AB、AC在A点连接,AB竖直放置,AC水平放置,两个相同的中心有小孔的小球M、N,分别套在AB和AC上,并用一细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、

N,在运动过程中,下列说法中正确的是( )

A.M球的机械能守恒 B.M球的机械能增大

C.M和N组成的系统机械能守恒 D.绳的拉力对N做负功

解析:C [细杆光滑,故M、N组成的系统机械能守恒,N的机械能增加,绳的拉力对N做正功、对M做负功,M的机械能减少,故C正确,A、B、D错误.]

4.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面,不计一切阻力.下列图象能正确反映各物理量之间关系的是( )

解析:B [由机械能守恒定律得Ep＝E－Ek,可知势能与动能关系的图象为倾斜的直线,C错误；由动能定理得Ek＝mgh,则Ep＝E－mgh,故势能与h关系的图象也为倾斜的直线,D错11

误；Ep＝E－mv2,故势能与速度关系的图象为开口向下的抛物线,B正确；Ep＝E－mg2t2,势

22能与时间关系的图象也为开口向下的抛物线,A错误.]

5.(多选)如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接(杆的质量不计),两小球可绕穿过杆中心O的水平轴无摩擦地转动.现让轻杆处于水平位置,然后无初速度释放,重球b向下,轻球a向上,产生转动,在杆转至竖直的过程中( )

A.b球的重力势能减少,动能增加 B.a球的重力势能增加,动能增加 C.a球和b球的总机械能守恒 D.a球和b球的总机械能不守恒

解析:ABC [a、b两球组成的系统中,只存在动能和重力势能的相互转化,系统的机械能守恒,选项C正确,D错误；其中a球的动能和重力势能均增加,机械能增加,轻杆对a球做正功；b球的重力势能减少,动能增加,总的机械能减少,轻杆对b球做负功,选项A、B正确.]