2017年高考物理专题冲刺专题10能量及机械能守恒定律（含解析）

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1、专题10能量及机械能守恒定律第I卷一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为加的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为20（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）A.圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了J亍刃以C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D.圆环重力势能与弹簧弹性势能Z和保持不变【答案】B【

2、解析】圆环在下滑过程中，圆环的重力和弹蕃的弹力对圆环做功，圆环的机械能不守恒〉圆环和弹普组成的系统机械能守恒，系统的机械能等于圆环的动能和重力势能以及弹普的弹性势能之和，选项A、D错误；对圆环进行受力分析，可知圆环从静止幵始先向下加速运动且加速度逐渐减小，当弹酱对圆环的弹力沿杆方向的分力与圆环所受重力犬小相等时，加速度减为0,速度达到最大，而后加速度反向且逐渐増大,圆环开始做减速运动，当圆环下滑到最大距离时，所受合力最大〉选项C错误；由團中几何关系知圆环的下降高度为馆厶由系统机械能守恒可得吨屁=曲解得阿=V■

3、驱G选项B正确.【题型】选择题【难度】一般2.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力.不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时I'可变化关系是（）EEEE【答案】c【解析】设在恒力作用下的加速度为白，则机械能增量方FPF丄a#,知机械能随时间不是2线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变.故C正确，A、B、D错误.【题型】选择题【难度】较易1.如图所示，在竖直平面内有一半径为斤的圆弧轨道，半径必水平、〃竖直，一个质量为/〃的小球自A的正上方戶点由静止开始自由下落，小

4、球沿轨道到达最高点〃时对轨道压力为竺•已知昇Q2斤，重力加速度为g,则小球从P到〃的运动过程屮（）2A.重力做功2/〃前3B.合力做功一/〃前4C.克服摩擦力做功丄〃02D.机械能减少2mgR【答案】B【解析】小球能通过B点、,在左点速度v满足驱+£mg=m号-,解得★=J

5、■咬》从P到/过程＞__133重力做功等于重力势能减小量为囲，动能増加量为合力做功等于动能増加量匚驱&机244311械能减少量为mgR~-mgR=-mgR,克服摩揀力做功等于机械能的减少量-mgR,故只有B选项正确.444【题型】选择题【

6、难度】一般2.如图所示，竖直向上的匀强电场屮，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止吋位于N点，弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变，现将小球提高到弭点由静止释放，则释放后小球从弭运动到用的过程中（）MfA.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量0.小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和【答案】BC【解析】由于有电场力做功，故小球的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是

7、改变的，故A错误；由题意可知，幵始时弹簧处于原长状态，电qE=mg,从财点运诉UN点过程中，重力、弹力和电场力做功，小球重力做正功，重力势能减少，电场力做员功，电势能増加，且二者相等，则B正确；从財点运动到N点过程中，由B项可知小球重力势能的减少量与小球电势能的増加量之和等于0,则减少的弹雷弹性势能等于小球増加的动能，故C正确，D错误。【题型】多选题【难度】一般5•如图所示，半径为斤的光滑圆环竖直放置，W为圆环的最低点。在环上套有两个小球力和B,昇、〃之间用一根长为斤的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。己知

8、〃球质量为4刃，〃球质量为仙重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在〃球滑到川点的过程中，轻杆对〃球做的功为（）A.mgRB.1.2mgRC.1.4mgRD.1.GmgR【答案】B【解析】将轻杆从题图所示水平位置由静止释放，两小球和轻杆组成系统的机械能守恒，在〃R球滑到/V点的过程中，系统重力势能减小量为卜氏=mg•——mgR=mgR^两小球速度大小相2等，设M球滑到河点时小球速度为r,由机械能守恒定律，A^=lx4zz/r2+丄加，解得/22=0.4前，由功能关系町知，在/I球滑到川点的过程中

9、，轻杆对〃球做功为///；=—mv+mgR=21.2mgR、选项B正确。【题型】选择题【难度】一般6.如图所示，长为厶的长木板水平放置，在木板的昇端放置一个质量为/〃的小物块，现缓慢地抬高弭端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为。时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为*在整个过程中（）A.木板对小物块做的功为討B.支持力对小物块做的功为零C.小物块的机械能的增量为如