高中物理二轮复习考前基础回扣练：
考前基础回扣练 七
机械能守恒定律 功能关系
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1.关于机械能是否守恒,下列说法正确的是 ( ) A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B.做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒 C.做变速运动的物体机械能可能守恒
D.合外力对物体做功不为零,机械能一定不守恒
【解析】选C。做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体,如果是在竖直平面内则机械能不守恒,选项A、B错误;合外力做功不为零,机械能可能守恒,选项D错误,C正确。 2.杂技演员在一根弹性绳上表演。位置ab是弹性绳的自然状态,演员从某一高度下落,到了位置ab之后,与弹性绳一起向下运动,位置c是演员和弹性绳运动到的最低点。演员可视为质点,不考虑人的生物能转化,不计弹性绳的质量和空气阻力,则演员从水平位置运动到c点的过程中 ( )
A.演员的机械能保持不变 B.演员的动能不断减少
C.演员的机械能转化为弹性绳的弹性势能 D.演员的重力势能转化为演员的动能
【解析】选C。从水平位置运动到c点的过程中,演员和弹性绳组成的系统机械能守恒,演员的机械能不守恒,选项A错误;从水平位置运动到c点的过程中,演员的动能先增大,后减少,选项B错误;从水平位置运动到c点的过程中,演员和弹性绳组成的系统机械能守恒,演员的机械能转化为弹性绳的弹性势能,选项C正确;该运动过程中,演员的重力势能转化为演员的动能和弹性绳的弹性势能,并最终全部转化为弹性绳的弹性势能,选项D错误。 3.(多选)如图所示,上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上,
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在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A,则 ( ) A.在B下滑过程中,B的机械能守恒 B.轨道对B的支持力对B做功
C.在B下滑的过程中,A和地球组成的系统的机械能守恒 D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒
【解析】选B、D。在B下滑过程中,小车A向左运动,获得动能,故A和地球组成的系统的机械能不守恒,选项C错误;小车对B有支持力作用,且在支持力的方向上有位移,所以对B做功,B的机械能不守恒,选项A错误,B正确;将A、B看作一个整体,满足机械能守恒条件,A、B和地球组成的系统的机械能守恒,选项D正确。
4.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h。设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为Ff。下列说法正确的是 ( ) A.小球上升的过程中动能减少了mgh
B.小球上升和下降的整个过程中机械能减少了Ffh C.小球上升的过程中重力势能增加了mgh D.小球上升和下降的整个过程中动能减少了Ffh
【解析】选C。小球在上升过程中的动能减少量等于克服合力做的功,即
ΔEk=(mg+Ff)h,选项A错误;整个过程中的机械能减少量(动能减少量)等于克服除重力之外其他力做的功,即ΔE=2Ffh,选项B、D错误;上升过程中重力势能增加量等于克服重力做的功,即ΔEp=mgh,选项C正确。
5.如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程中 ( )
A.小桶处于失重状态
B.小桶的最大速度为
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C.小车受绳的拉力等于mg
D.小车的最大动能为mgh
【解析】选B。在整个运动过程中,小桶向上做加速运动,所以小桶受到的拉力大于重力,小桶处于超重状态,故A、C错误;在小桶上升竖直高度为h的过程中只有重力对小车和小桶做
功,由动能定理得:3mghsin30°-mgh=(3m+m)v;解得小桶的最大速度:v=
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,故B正
确;D项,小车和小桶具有相等的最大速度,所以小车的最大动能为:Ekm=·3mv=mgh,故D错误。
6.如图所示,半径为R的光滑圆环竖直放置,N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B,A、B之间用一根长为
R的轻杆相连,使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m,B
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球质量为m,重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放,在A球滑到N点的过程中,轻杆对B球做的功为 ( )
A.mgR B.1.2mgR C.1.4mgR
D.1.6mgR
【解析】选B。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A球滑到N点的过程中,系统重力势能减少量为
ΔEk=4mg·-mgR=mgR。两小球速度大小相等,设A球滑到N点时小球速度为v,由机械能守
恒定律,ΔEk=×4mv+mv解得v=0.4gR,由功能关系可知,在A球滑到N点的过程中,轻杆
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对B球做功为WB=mv+mgR=1.2mgR,选项B正确。
7.一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用,沿竖直方向向上做减速运动。此过程中物体
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速度的平方和上升高度的关系如图所示。若取h=0处为重力势能等于零的参考平面,则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是 ( )
【解析】选D。由v-h图象为倾斜直线可知,物体的动能变化量与高度变化量成正比,即合外力为恒力,而物体所受重力不变,故拉力也一定保持不变。物体机械能的变化量大小等于重力(或弹力)以外的其他力做功的大小。由功能关系可知,随高度增加,恒定拉力做正功,机械能均匀增加,故D项正确。
8.如图所示,木板质量为M,长度为L,小木块质量为m,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ。开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的拉力F将m拉至右端,拉力F至少做功为 ( )
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A.μmgL B.μmgL
C.μ(m+M)gL D.μ(m+M)gL
【解析】选B。缓慢拉动时,拉力F做功最少,根据功能关系,拉力做的功等于系统产生的内能,所以W=μmgL,选项B正确。
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2021高中物理二轮复习考前基础回扣练：七机械能守恒定律功能关系含解析 - 图文
