2024屆高三物理復(fù)習(xí)小練習(xí)(二十)　機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用（學(xué)生版）

2024屆高三一輪復(fù)習(xí)小練(二十)機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用1．(2022·嘉興模擬)嫦娥五號上升器月面點火(模擬圖如圖所示)，一段時間后順利進(jìn)入到預(yù)定環(huán)月軌道，成功實現(xiàn)我國首次地外天體起飛。則上升器攜帶的月壤()A．上升過程中機(jī)械能守恒B．加速上升時處于失重狀態(tài)C．進(jìn)入環(huán)月軌道后做變速運(yùn)動D．進(jìn)入環(huán)月軌道后加速度不變2.第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會將于2022年在北京舉行。高山滑雪是冬奧會的一個比賽項目，因速度快、驚險刺激而深受觀眾喜愛。在一段時間內(nèi)，運(yùn)動員始終以如圖所示的姿態(tài)加速下滑，若運(yùn)動員受到的阻力不可忽略，則這段時間內(nèi)他的()A．重力勢能增加，動能減少，機(jī)械能守恒B．重力勢能增加，動能增加，機(jī)械能守恒C．重力勢能減少，動能減少，機(jī)械能減少D．重力勢能減少，動能增加，機(jī)械能減少3.(2021·廣東高考)(多選)長征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈。戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為m的手榴彈。手榴彈從投出的位置到落地點的高度差為h，在空中的運(yùn)動可視為平拋運(yùn)動，軌跡如圖所示，重力加速度為g，下列說法正確的有()A．甲在空中的運(yùn)動時間比乙的長B．兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等C．從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能減少mghD．從投出到落地，每顆手榴彈的機(jī)械能變化量為mgh4.(2022·桂林模擬)一棵樹上有一個質(zhì)量為0.3kg的熟透了的蘋果P，該蘋果從樹上與A等高處先落到地面C最后滾入溝底D。已知AC、CD的高度差分別為2.2m和3m，以地面C為零勢能參考平面，A、B、C、D、E面之間豎直距離如圖所示。算出該蘋果從A落下到D的過程中重力勢能的減少量和在D處的重力勢能分別是(g取10m/s2)()A．15.6J和9J B．9J和－9JC．15.6J和－9J D．15.6J和－15.6J5.如圖所示，將一根長L＝0.4m的金屬鏈條拉直放在傾角θ＝30°的光滑斜面上，鏈條下端與斜面下邊緣相齊，由靜止釋放后，當(dāng)鏈條剛好全部脫離斜面時，其速度大小為(g取10m/s2) ()A.eq\r(6)m/sB.eq\r(5)m/sC.eq\r(3)m/sD.eq\r(2)m/seq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(eq\f(L,2)sin30°＋eq\f(L,2)))eq\f(3,4)eq\f(3,4)eq\f(1,2)eq\f(\r(6gL),2)eq\r(6)6.(多選)如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L。B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長?，F(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°。A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則此下降過程中()A．A的動能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于eq\f(3,2)mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于eq\f(3,2)mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgLeq\f(3,2)eq\f(3,2)eq\f(\r(3)－1,2)7.(2022·潮州模擬)(多選)一同學(xué)在實驗室研究小球在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動，其實驗裝置正視圖如圖所示，小球通過一條細(xì)線掛在細(xì)桿上，原來小球靜止，該同學(xué)在最低點輕推了一下小球后，小球只是在豎直面內(nèi)來回擺動，此人抓住小球讓它仍停在最低點，然后使勁推了一下，小球則繞細(xì)桿做完整的圓周運(yùn)動。不計空氣阻力，細(xì)線始終處于伸直狀態(tài)，假設(shè)小球質(zhì)量m，細(xì)線長L，輕推時做功W，重推時做功4W，則W的值可能是()A.eq\f(1,2)mgL B.eq\f(3,4)mgLC．mgL D.eq\f(5,4)mgLeq\r(gL)≥eq\f(1,2)≥eq\f(5,8)eq\f(5,8)≤≤8.(多選)如圖所示，是一兒童游戲機(jī)的工作示意圖。光滑游戲面板與水平面成一夾角θ，半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與AB管道相切于B點，C點為圓弧軌道最高點，輕彈簧下端固定在AB管道的底端，上端系一輕繩，繩通過彈簧內(nèi)部連一手柄P。將球投入AB管內(nèi)，緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮，釋放手柄，彈珠被彈出，與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里，根據(jù)入槽情況可以獲得不同的獎勵。假設(shè)所有軌道均光滑，忽略空氣阻力，彈珠視為質(zhì)點。某次緩慢下拉手柄，使彈珠距B點為L，釋放手柄，彈珠被彈出，到達(dá)C點速度為v，下列說法正確的是()A．彈珠從釋放手柄開始到觸碰障礙物之前的過程中機(jī)械能不守恒B．調(diào)整手柄的位置，可以使彈珠從C點離開后做勻變速直線運(yùn)動，直到碰到障礙物C．彈珠脫離彈簧的瞬間，其動能和重力勢能之和達(dá)到最大D．此過程中，彈簧的最大彈性勢能為mg(L＋R)sinθ＋eq\f(1,2)mv2eq\f(1,2)9．(2022·九江模擬)如圖甲所示，一質(zhì)量m＝4kg的小球(可視為質(zhì)點)以v0＝4m/s的速度從A點沖上豎直光滑半圓軌道。當(dāng)半圓軌道的半徑R發(fā)生改變時，小球?qū)點的壓力與半徑R的關(guān)系圖像如圖乙所示，g取10m/s2，下列說法中正確的是()A．x＝2.5B．y＝40C．若小球能通過軌道上的C點，則其落地點距A點的最大水平距離為0.80mD．當(dāng)小球恰能通過軌道上的C點時，半圓軌道的半徑R＝64cmeq\f(vB2,R)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(vA2,R)eq\f(64,R)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\r(vA2－4gR)×eq\r(\f(4R,g))eq\r(6.4R－16R2)eq\f(vC2,R)eq\f(1,2)eq\f(1,2)10．如圖甲所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運(yùn)動，今在最高點與最低點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過計算機(jī)顯示出來，當(dāng)軌道距離變化時，測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖乙所示。(g取10m/s2，不計空氣阻力)求：(1)小球的質(zhì)量；(2)若小球在最低點B的速度為20m/s，為使小球能沿軌道運(yùn)動，x的最大值為多少。eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(vB2,R)eq\f(vA2,R)eq\f(2mgx,R)eq\f(2mg,R)≥eq\r(Rg)答案：(1)0.1kg(2)15m11.(2022·杭州模擬)如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一自由端恰好與水平線AB平齊，靜止放于傾角為53°的光滑斜面上。一長為L＝9cm的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m＝1kg的小球，將細(xì)繩拉至水平，使小球在位置C由靜止釋放，小球到達(dá)最低點D時，細(xì)繩剛好被拉斷。之后小球在運(yùn)動過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s，最大壓縮量為x＝5cm。(g＝1