2022屆全國高三物理模擬試題匯編：機(jī)械能守恒定律

更新時(shí)間：2022-07-13 瀏覽次數(shù)：40 類型：二輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2022·邯鄲模擬) 如圖所示，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，一物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并恰能從軌道上端水平飛出，則小物塊的落地點(diǎn)到軌道下端的距離為（重力加速度大小為g）（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2022·保定模擬) 一固定在豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道如圖所示，左端A點(diǎn)的切線方向與水平方向的夾角為 $\text{[math]}$ ，頂端B點(diǎn)的切線方向水平。將一小球（視為質(zhì)點(diǎn)，圖中未畫出）從空中某點(diǎn)以大小為 $\text{[math]}$ 的初速度水平拋出，恰好從A點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，并恰好能到達(dá)B點(diǎn)。取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，不計(jì)空氣阻力。圓弧軌道的半徑為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2022·楊浦二模) 如圖所示，撐桿跳全過程可分為四個(gè)階段： $\text{[math]}$ 階段人加速助跑； $\text{[math]}$ 階段桿彎曲程度增大、人上升； $\text{[math]}$ 階段桿彎曲程度減小、人上升； $\text{[math]}$ 階段人過橫桿后下落， $\text{[math]}$ 為全過程的最高點(diǎn)。取地面為零勢(shì)能面，空氣阻力不計(jì)。則（）

A . 四個(gè)階段中人的機(jī)械能都不守恒 B . $\text{[math]}$ 階段人的重力勢(shì)能增大，桿的彈性勢(shì)能增大 C . $\text{[math]}$ 階段桿對(duì)人做的功等于人機(jī)械能的變化量 D . 人落地時(shí)的動(dòng)能等于人在 $\text{[math]}$ 點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能

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4. (2022·綿陽二模) 如圖所示，甲、乙兩個(gè)光滑小球質(zhì)量相同，通過輕直桿連接，豎直放置，兩球均與豎直墻面接觸并處于靜止?fàn)顟B(tài)。在圖示平面內(nèi)，由于微擾動(dòng)，乙球開始沿水平地面向右滑動(dòng)，甲球下落。在甲球下落到地面前的整個(gè)過程中（）

A . 甲球的機(jī)械能先減小后增大 B . 乙球的機(jī)械能先減小后增大 C . 甲乙的總動(dòng)能先增大后減小 D . 甲乙的總動(dòng)能先減小后增大

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二、多選題

5. (2022·高州模擬) 如圖所示，質(zhì)量為m的鐵環(huán)（視為質(zhì)點(diǎn)）套在豎直固定的光滑硬直桿上，一條彈性繩滿足胡克定律，其勁度系數(shù)k=8N/m，彈性繩左端系在墻上的A點(diǎn)，與光滑定滑輪的B點(diǎn)接觸，其右端系在鐵環(huán)上，定滑輪的半徑忽略不計(jì)。當(dāng)鐵環(huán)從C點(diǎn)由靜止釋放時(shí)，彈性繩正好成水平狀態(tài)，A，B兩點(diǎn)的間距等于繩的原長(zhǎng)，B，C兩點(diǎn)的間距為 $\text{[math]}$ 。當(dāng)鐵環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度正好達(dá)最大值，運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)速度正好為0，且繩未超過最大彈性限度，C、E兩點(diǎn)的間距為 $\text{[math]}$ 。已知彈性強(qiáng)的彈性勢(shì)能 $\text{[math]}$ ，與繩伸長(zhǎng)量x、勁度系數(shù)k之間的關(guān)系為 $\text{[math]}$ ，重力加速度為 $\text{[math]}$ ，下列說法正確的是（）

A . 鐵環(huán)在運(yùn)動(dòng)的過程中，桿對(duì)鐵環(huán)的彈力逐漸增大 B . 鐵環(huán)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于繩子彈性勢(shì)能的增加量 C . 鐵環(huán)的質(zhì)量m=0.4kg D . 鐵環(huán)在D點(diǎn)的加速度為0，在E點(diǎn)加速度方向向上達(dá)到最大值

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6. (2022·邯鄲模擬) 如圖所示，一頂角為直角的“ $\text{[math]}$ ”形光滑細(xì)桿豎直放置。質(zhì)量均為m的兩金屬環(huán)套在細(xì)桿上，高度相同，用一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，此時(shí)彈簧為原長(zhǎng)l₀。兩金屬環(huán)同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的伸長(zhǎng)在彈性限度內(nèi)，且彈簧始終保持水平，重力加速度為g。對(duì)其中一個(gè)金屬環(huán)分析，已知彈簧的長(zhǎng)度為l時(shí)，彈性勢(shì)能為 $\text{[math]}$ 。下列說法正確的是（）

A . 最高點(diǎn)與最低點(diǎn)加速度大小相同 B . 金屬環(huán)的最大速度為 $\text{[math]}$ C . 重力的最大功率為 $\text{[math]}$ D . 彈簧的最大拉力為2mg

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7. (2022·湖北模擬) 如圖所示，外軌道光滑，內(nèi)軌道粗糙（粗糙程度處處相同）的圓環(huán)軋道固定在豎直平面內(nèi)，完全相同的小球A、B（直徑略小于軌道間距）以相同的速率 $\text{[math]}$ 從與圓心與高處分別向上、向下運(yùn)動(dòng)，兩球相遇時(shí)發(fā)生的碰撞可看作彈性碰撞，重力加速度為g。下列說法中正確的是（）

A . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時(shí)，小球A通過最高點(diǎn)和小球B通過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力差為6mg B . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時(shí)，第一次碰撞前瞬間，A球機(jī)械能一定小于B球機(jī)械能 C . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時(shí)，第一次碰撞的位置一定在軌道的最低點(diǎn) D . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時(shí)，第一次碰撞后瞬間，兩球速度一定等大反向

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8. (2022·甘肅二模) 如圖所示，滑塊2套在光滑的豎直桿上，并通過輕繩繞過光滑定滑輪連接物塊1，物塊1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，物塊1和滑塊2均可看作質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)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(shí)彈簧的壓縮量為d?，F(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(shí)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，A、C間距離為4d。不計(jì)滑輪質(zhì)量、大小及與輕繩之間的摩擦。下列說法正確的是（）

A . 滑塊2經(jīng)過B處時(shí)的加速度等于零 B . 滑塊2下滑過程中，物塊1和滑塊2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 C . 物塊1和滑塊2的質(zhì)量之比為2：1 D . 若滑塊2的質(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(shí)，物塊1和滑塊2的速度之比為3：4

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三、綜合題

9. (2022·泰州模擬) 如圖所示，半球形光滑圓弧槽固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)可繞豎直軸 $\text{[math]}$ 轉(zhuǎn)動(dòng)，圓弧槽半徑為R，圓心為O。質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小球A通過長(zhǎng)L=3R的細(xì)線連接小球B，兩球靜止時(shí)，A球恰在槽內(nèi)壁P點(diǎn)，PO與水平方向間夾角 $\text{[math]}$ 現(xiàn)將A球移至圓弧槽的左端點(diǎn)Q由靜止釋放，轉(zhuǎn)臺(tái)保持靜止。已知重力加速度為g。
1. （1）求B球的質(zhì)量 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求A球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 $\text{[math]}$ ；
3. （3）若將A球固定在P點(diǎn)，使轉(zhuǎn)臺(tái)繞 $\text{[math]}$ 軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直到細(xì)線QB與豎直方向間夾角 $\text{[math]}$ ，求此過程中轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)兩球做的功W。
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10. (2022·唐山模擬) 質(zhì)量均為m的滑塊A、B用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連后靜止放在光滑水平面上，滑塊B緊靠豎直墻壁，如圖所示。用水平恒力F向左推動(dòng)滑塊A，當(dāng)滑塊A向左運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)撤去力F。
1. （1）撤去恒力時(shí)，彈簧的型變量x；
2. （2）求在之后的運(yùn)動(dòng)過程中，滑塊A的最大速度 $\text{[math]}$ ；
3. （3）滑塊B離開墻壁之后，求系統(tǒng)的最大彈性勢(shì)能 $\text{[math]}$ 。
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