高中试卷答案网机械能守恒练习 转载请注明出处高中试卷答案网 » 2023届高考物理二轮复习练习：机械能守恒（答案）
一、单选题 1．（2023·江苏模拟）如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长为L，质量为m的小球（可视为质点）从距弹簧上端高度为h的P点由静止释放，小球与弹簧接触后立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上振动。一段时间后，小球静止在O点，此时弹簧长度为，弹簧的弹性势能为，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ） A．弹簧的劲度系数为 B．小球在运动过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒 C．小球第一次下落过程中速度最大位置在O点 D． 2．（2023·北京平谷·统考一模）发射地球同步卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是（ ） A．地球同步卫星可以定点在北京上空 B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 C．卫星在轨道2上从P点向Q点运动的过程中机械能逐渐增大 D．卫星在轨道1上经过P点时的速率小于它在轨道2上经过P点时的速率 3．（2023·海南·统考一模）2021年2月10日，“天问一号”探测器成功进入环绕火星椭圆轨道，在椭圆轨道的近火点P（接近火星表面）制动后顺利进入近火轨道，Q点为近火轨道上的另一点，M点是椭圆轨道的远地点，椭圆轨道的半长轴等于圆形轨道的直径，如图所示。下列说法正确的是（ ） A．探测器在M点的速度最大 B．探测器在Q点与椭圆轨道上的P点的加速度大小相等 C．探测器在椭圆轨道上P点与M点的速度之比为 D．探测器在椭圆轨道与圆轨道上的周期之比为 4．（2023·重庆·重庆八中校考模拟预测）如图所示，相互垂直的两轻绳OP和OQ一端固定在水平天花板上，另一端栓接于O点并连接一可视为质点的小球，其中轻绳OQ与水平方向的夹角θ=37°。设定两轻绳形变可不计，不计空气阻力，如果仅剪断轻绳OP，小球到达最低位置时动能为Ek1；如果仅剪断轻绳OQ，小球到达最低位置时动能为Ek2。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则Ek1：Ek2为（ ） A．1：1 B．8：3 C．3：8 D．4：3 5．（2023·上海普陀·统考一模）如图，将一质量为m的小球从a点以初速度v斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过b、c两点。已知a、c之间的高度差和b、c之间的高度差均为h，重力加速度为g，取a点所在的水平面为零势能面，则小球在（ ） A．b点的机械能为2mgh B．b点的动能为 C．c点的机械能为mgh D．c点的动能为 6．（2023·山西一模）如图，小物块P置于倾角的光滑固定斜面上，轻质定滑轮固定在斜面顶端，Q和P用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连，轻绳恰好和斜面平行。时将P由静止释放，此时Q的加速度大小为。时刻轻绳突然断裂，之后P能达到的最高点恰与Q被释放时的位置处于同一高度。取时P所在水平面为零势能面，此时Q的机械能为E。已知内Q未落地，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．P、Q质量之比为 B．时Q的机械能为 C．时P的重力势能为E D．时P重力的功率为 7．（2023·内蒙古一模）如图，半径为R的四分之一圆弧槽质量为M，静止于水平地面上，质量为m的光滑小球（可以视为质点），在圆弧槽的最高点由静止开始下滑。已知，重力加速度为g。要使小球在下滑的过程中M始终相对地面静止，则M与地面的动摩擦因数的最小值为（ ）（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） A． B． C． D． 8．（2023·河南二模）如图所示，两个完全相同的轻质小滑轮P、Q固定在天花板上，一段不可伸长的轻质细绳通过滑轮，两端分别系住小球A、B，现用一轻质光滑小挂钩将小球C挂在滑轮PQ之间的水平细绳的中间位置上，静止释放小球C，在小球C下降的某时刻，拉小球C的细绳与水平方向成角。已知三小球ABC的质量均为m，A、B小球始终没有与P，Q相撞，忽略一切阻力，，，则下列关于小球C在下降过程中说法正确的个数为（ ） ①ABC三小球组成的系统机械能守恒 ②小球C重力做功的瞬时功率先变大后变小 ③ABC三小球的速度大小的关系为 ④当时小球C下降到最低点 A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 9.（2023·云南一模）如图所示，质量的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量的物体Q相连。开始时物体P在外力作用下静止于A点，绳处于伸直状态，已知，取重力加速度大小，两物体均视为质点，不计空气阻力。某时刻撤去外力、同时给P一水平向左的速度v，物体P恰能运动到B点，则v的大小为（ ） A． B． C． D． 10．（2023·浙江宁波二模）逆时针转动的绷紧的传送带与水平方向夹角为37°，传送带的图像如图所示。在时刻质量为1kg的物块从B点以某一初速度滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动。2s后开始减速，在时物体恰好能到达最高点A。（已知，，）。以下说法正确的是（ ） A．物体与传送带间的摩擦因数为0.6 B．传送带AB长度为6m C．2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下 D．物体与传送带间由于摩擦而产生的热量为6J 11．（2023·广东模拟）如图甲所示，一个倾角为的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为v1；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为v2.已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．汽车均做匀加速直线运动 B．最大行驶速度v1大于v2 C．阻力大小为 D．额定功率大小为 12．（2023·河南三模）如图所示，一根两端开口的薄壁圆管竖直插入盛有水的薄壁圆柱体桶中。在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下无摩擦地滑动。开始时，圆管内外水面相齐，且活塞恰好触及水面，圆桶内水面距桶口高度差为h。现通过轻绳对活塞施加一个向上的拉力，使活塞缓慢向上移动（圆桶和圆管竖直固定不动，圆桶内水足够深）。已知圆管半径为r，圆桶半径为2r，水的密度为ρ，重力加速度为g，不计活塞质量。当活塞上升到和圆桶口相平的过程中（此时活塞仍触及水面）。关于绳子拉力所做的功W，下列关系正确的是（ ） A． B． C． D． 13．（2023·贵州模拟）如图所示，质量为2m的金属环A和质量为m的物块B通过光滑铰链用长为2L的轻质细杆连接，金属环A套在固定于水平地面上的竖直杆上，物块B放在水平地面上，原长为L的轻弹簧水平放置，右端与物块B相连，左端固定在竖直杆上O点，此时轻质细杆与竖直方向夹角θ=30°。现将金属环A由静止释放，A下降到最低点时θ变为60°。不计一切阻力，重力加速度为g，则在金属环A下降的过程中，下列说法中正确的是（ ） A．金属环A和物块B组成的系统机械能守恒 B．金属环A的机械能先增大后减小 C．金属环A降到最低点时物块B的速度最大 D．弹簧弹性势能最大值为 14．（2023·贵州模拟）据公安部1月11日公布的数据显示，2022年全国机动车保有量达4.17亿辆，其中汽车3.19亿辆；汽车已成为人们出行的重要交通工具。为测试某品牌汽车性能，测试小组用一辆汽车在平直路面上由静开始进行性能测试，以开始运动时的位置为起点，其加速度随位置变化关系如图所示，关于汽车在内的运动，下列说法正确的是（ ） A．汽车做匀加速直线运动 B．汽车位移运动到时，速率为 C．汽车的速率为时，汽车位移大小为 D．汽车的加速度时，汽车的速率为 15．（2023·福建厦门二模）如图甲所示，一光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一轻质弹簧，将质量为m的物块从斜面顶端由静止释放，物块运动到最低点的过程中，其加速度随位移变化的规律如图乙所示，则（ ） A．弹簧的劲度系数为 B．x3-x2＝x2-x1 C．物块的最大动能为ma1（x1+x2） D．弹簧的最大弹性势能为ma1（x3-x1） 16．（2023·湖南二模）水平面有一粗糙段长为，其动摩擦因数与离A点距离x满足（k为恒量）。一物块（可看作质点）第一次从A点以速度向右运动，到达B点时速率为v，第二次也以相同速度从B点向左运动，则（ ） A．第二次也能运动到A点，但速率不一定为v B．第二次也能运动到A点，但第一次的时间比第二次时间长 C．两次运动因摩擦产生的热量不相同 D．两次速率相同的位置只有一个，且距离A为 17．（2023·内蒙古通辽模拟）今年夏天，重庆遭遇罕见的持续高温的极端天气，境内频繁出现火情。灾难面前，英勇的消防战士总是随时待命奋战在第一线。如图所示为消防员用重力不可忽略的高压水枪喷出的强力水柱冲击着火物，直径为D的水柱以水平速度v垂直射向着火物。假设水流进入水枪的速度远小于v可忽略不计，水柱冲击着火物后速度为零，水的密度为。下列说法正确的是（ ） A．该水枪的流量（单位时间流经水枪的水的体积）为 B．水枪对水做功的功率为 C．水枪水平向前喷水时，消防员对水枪的作用力方向水平向前 D．若保持水枪的流量不变，将水柱直径变为原来的一半，则水喷出时的速度将变为原来的2倍 18．（2023·上海一模）甲乙两车同时同地同向运动,两车的v-t图像如图所示。其中质量m=7.5t的甲车以恒定功率P=50kW启动,最后匀速运动(设阻力恒定)。乙车做初速为0的匀加速运动,以下说法错误的是（ ） A．20s末两车相遇 B．30s末两车相遇 C．当乙车在追上甲车前,甲车已经达到最大速度 D．甲车运动中所受阻力为5×N 19．（2023·广东模拟）如图所示，质量相等的物块A和物块B置于倾角为θ的光滑斜面上，两物块用平行于斜面的轻弹簧连接，重力加速度大小为g，用沿斜面向上的力F推A，使A、B一起向上做匀速运动，某时刻突然撤去力F，则从撤去力F开始到弹簧第一次恢复原长（此时A有向上的速度）的过程中（ ） A．撤去力F瞬间，A的加速度大小为gsinθ B．撤去力F瞬间，B的加速度大小为2gsinθ C．A重力势能的变化量等于B重力势能的变化量 D．A机械能的减少量小于B机械能的增加量 20．（2023·湖南模拟）如图甲所示，质量为m的小火箭由静止开始加速上升，竖直向上的推力F与速度倒数的关系图像如图乙所示，火箭获得的最大速度为，由静止开始到速度为需要的时间为。不计空气的阻力和燃料燃烧时的质量损失，重力加速度为g，则（ ） A．火箭在启动过程中，加速度不变 B．关系图像的面积表示火箭的最大功率 C．火箭的速度为时，加速度为 D．，火箭上升的高度为 21．（2023·广东模拟）一小朋友用轻绳将质量为m（含内部气体的质量）、体积为V的气球拴在质量为M的螺母上，之后将螺母放在地上。气球在水平恒定风力F的作用下向右侧偏移，稳定后轻绳与竖直方向成θ角。已知空气的密度为ρ，重力加速度为g，螺母始终静止在水平地面上。下列说法正确的是（ ） A．风力F的大小为 B．轻绳上的拉力大小为 C．螺母对地面的正压力大小为 D．风力增大时螺母对地面水平向左的摩擦力增大 22．（2023·湖南衡阳二模）如图为常见的“汽车千斤顶”。当汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆转动，O、A之间的距离就会逐渐减小，O、C之间的距离就会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤顶将汽车顶起来的过程中，下列关于、之间的弹力的说法正确的是（ ） A．、之间的弹力不断变大 B．、之间的弹力不断变小 C．之间的弹力变大、之间的弹力变小 D．之间的弹力变小、之间的弹力变大 23．（2023·北京平谷·统考一模）如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，，。g取，则（ ） A．传送带的速度为 B．摩擦力方向一直与物块运动的方向相反 C．物块与传送带间的动摩擦因数为0.25 D．传送带转动的速率越大，物块到达传送带顶端时的速度就会越大 24．（2023·浙江·绍兴一中校联考二模）如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为45°的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。铅球对挡板的压力为F1，铅球对斜面的压力为F2，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度取g，则（ ） A．F1=mg B．F1