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(浙江專版)2022屆高考物理一輪復習 第5章 機械能及其守恒定律 8 第三節(jié) 機械能守恒定律隨堂檢測鞏固落實 新人教版

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1、(浙江專版)2022屆高考物理一輪復習 第5章 機械能及其守恒定律 8 第三節(jié) 機械能守恒定律隨堂檢測鞏固落實 新人教版 1.如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài).現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中(  ) A.圓環(huán)的機械能守恒 B.彈簧彈性勢能變化了mgL C.圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零 D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變 解析:選B.圓環(huán)沿桿下滑的過程中,圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動

2、能、彈性勢能、重力勢能之和守恒,選項A、D錯誤;彈簧長度為2L時,圓環(huán)下落的高度h=L,根據(jù)機械能守恒定律,彈簧的彈性勢能增加了ΔEp=mgh=mgL,選項B正確;圓環(huán)釋放后,圓環(huán)向下先做加速運動,后做減速運動,當速度最大時,合力為零,下滑到最大距離時,具有向上的加速度,合力不為零,選項C錯誤. 2.在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出,不計空氣阻力,則落在同一水平地面時的速度大小(  ) A.一樣大        B.水平拋的最大 C.斜向上拋的最大 D.斜向下拋的最大 解析:選A.不計空氣阻力的拋體運動,機械能守恒.故以相同的速率向不同的方向拋出落至

3、同一水平地面時,物體速度的大小相等.故只有選項A正確. 3.如圖所示,豎直平面內的半圓形光滑軌道,其半徑為R,小球A、B質量分別為mA、mB,A和B之間用一根長為l(lmB,B在右側上升的最大高度與A的起始高度相同 C.在A下滑過程中輕桿對A做負功,對B做正功 D.A在下滑過程中減少的重力勢能等于A與B增加的動能 解析:選C.選軌道最低點為零勢能點,根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒條件可知A和B組成的系統(tǒng)機械能守恒,如果B在右

4、側上升的最大高度與A的起始高度相同,則有mAgh-mBgh=0,則有mA=mB,故選項A、B錯誤;小球A下滑、B上升過程中小球B機械能增加,則小球A機械能減少,說明輕桿對A做負功,對B做正功,故選項C正確;A下滑過程中減少的重力勢能等于B上升過程中增加的重力勢能和A與B增加的動能之和,故選項D錯誤. 4. (2018·蘇州檢測)一半徑為R的半圓形豎直圓柱面,用輕質不可伸長的細繩連接的A、B兩球懸掛在圓柱面邊緣兩側,A球質量為B球質量的2倍,現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放,如圖所示.已知A球始終不離開圓柱內表面,且細繩足夠長,若不計一切摩擦,求: (1)A球沿圓柱內表面滑至最低點時速度的大小; (2)A球沿圓柱內表面運動的最大位移. 解析:(1)設A球沿圓柱內表面滑至最低點時速度的大小為v,B球的質量為m,則根據(jù)機械能守恒定律有 2mgR-mgR=×2mv2+mv 由圖甲可知,A球的速度v與B球速度vB的關系為 vB=v1=vcos 45° 聯(lián)立解得v=2. (2)當A球的速度為零時,A球沿圓柱內表面運動的位移最大,設為x,如圖乙所示,由幾何關系可知A球下降的高度h= 根據(jù)機械能守恒定律有2mgh-mgx=0 解得x=R. 答案:(1)2 (2)R

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