《2021年高考高三下学期3月一模物理试题汇编09 机械能一（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考高三下学期3月一模物理试题汇编09 机械能一（解析版）（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2021年高考高三下学期3月一模物理试题汇编专题09 机械能（一）1、（2021广东省东菀市高三模拟）如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端向上移动H，将物体缓缓提高h，拉力F做功WF，不计弹簧的质量，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 重力做功mgh，重力势能减少mghB. 弹力做功WF，弹性势能增加WFC. 重力势能增加mgh，弹性势能增加FHD. 重力势能增加mgh，弹性势能增加WFmgh【答案】D【解析】由题知重物缓慢上升h，则重力做功为重力势能增加整个过程，根据功能关系有解得故弹性势能增加故选D。2、（2021福建省龙岩市高三一检）
2、如图所示，用绝緣材料做成的圆环固定在竖直平面内，O为圆心，A、B、C为圆环上的点，AOC、AB均为用绝缘材料做成的光滑细杆，AB杆竖直，AC与AB的夹角为，匀强电场方向水平向左。将两个完全相同的带正电的小环分別套在AC、AB两根细杆上，小环所受的电场力与重力之比为tan。现将两小环同时从A点静止释放，不计小环之间的库仑力。则下列说法正确的是（）A. 两小环下滑过程机械能均守恒B. 两小环下滑过程中都受到三个力的作用C. 两小环刚滑到B、C两点时速度的大小相等D. 两小环从A点分别下滑B、C两点时间相等【答案】D【解析】AAC杆上的小环在下滑过程中，有电场力对它做正功，小环的机械能增加，故A错误
3、；BAC杆上的小环所受到的电场力大小为，方向水平向左，电场力垂直杆方向上的分力为，与重力垂直于杆方向上的分力大小相等，方向相反，二者抵消，所以小环不受杆的弹力的作用，只受到自身重力与电场力的作用沿杆匀加速下滑，故B错误；C设AB杆的长度为h，对AB杆上的小环，从A点滑到B点，由动能定理有对AC杆上的小环，从A点滑到C点，由动能定理有可判断得故两小环刚滑到B、C两点时速度的大小不相等，故C错误；D对AB杆上的小环，从A点滑到B点，有解得对AC杆上的小环，从A点滑到C点，有由牛顿第二定律得，小环的加速度大小为联立两式，求得小环从A点下滑到C点时间为所以两小环从A点分别下滑B、C两点的时间相等，故D
4、正确。故选D。3、（2021东北三省四市教研联合体高三一模） 第22届哈尔滨冰雪大世界开门迎客了，近400m长的极速大滑梯是大人、孩子最喜欢的王牌娱乐项目。一名游客坐在雪橇上下滑了一段路程，重力对他做功3000J，他克服阻力做功500J，则在此过程中这名游客（）A. 重力势能增加了3000JB. 动能增加了3000JC. 动能增加了2500JD. 机械能减少了500J【答案】CD【解析】A重力做正功，所以游客的重力势能减少了3000J，A错误；BC合力做功等于动能的增加，所以动能增加了3000J-500J=2500JB错误，C正确；D非重力做功等于机械能的变化，阻力做负功，所以机械能减少了50
5、0J，D正确。故选CD。4、（2021东北三省四校高三一模）从地面竖直向上抛出一个质量为1kg的小球，其上升和下降过程中的动能-位移图像如图所示。其中E0为竖直上抛的初动能，空气阻力大小恒定，g取10m/s2，结合图像信息可判断下列说法中正确的是（）A. 该图像取竖直向下方向为位移的正方向B. 小球抛出后，上升的最大高度为60mC. 空气阻力的大小为1.5ND. 初动能E0的大小为540J【答案】D【解析】A由题可知，E0为竖直上抛的初动能，随着x的增大Ek在减小，所以图像是取竖直向上为正方向的，故A错误；B由图像可知，小球上升了15m后，Ek由E0变为，所以当x=45m时，所以小球抛出后上升
6、的最大高度为45m，故B错误；C设空气阻力大小为f，小球上升过程中，由动能定理可得小球下降过程中，由动能定理可得由图像可知其中，联立解得故C错误；D由C可知，且，代入数据解得故D正确。故选D。5、（2021安徽省阜阳市高三第一次质检）如图所示，三个质量均为m的小滑块A、B、C通过铰链用长度为L的刚性直杆连接，A套在固定的竖直光滑杆上，B、C间用轻弹簧连接，放在光滑的水平槽中，用手控制A使弹簧处于原长，此时为正三角形。现将A由静止释放，当A运动到最低点时，。重力加速度大小为g，A、B、C均视为质点，铰链与直杄的质量均不计，不考虑摩擦影响，整个过程中A、B、C始终在同一竖直平面内，A始终在水平槽上
7、方运动，弹簧在弹性限度内。在A下降的过程中（）A. A、B、C组成的系统机械能守恒B. A、B的速度大小始终相等C. 弹簧弹性势能的最大值为D. 当A的速度最大时，C对槽的压力大小为【答案】CD【解析】A在A下降的过程中，ABC与弹簧组成的系统机械能守恒，该过程中弹簧的弹性势能增大，ABC组成的系统机械能减小，选项A错误；B设在A下降的某一时刻，轻杆与竖直方向间的夹角为，有可得因不断变化，故AB的速度大小不会始终相等，选项B错误；C经分析可知，当A运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大，根据机械能守恒定律可得弹簧弹性势能的最大值选项C正确；D在A下降的过程中，加速度先减小到零，然后反向增大，当A的
8、加速度为零时，速度最大，设此时槽对C的支持力大小为F，对ABC组成的系统，在竖直方向上有解得根据牛顿第三定律可得C对槽的压力大小选项D正确。故选CD。6、（2021安徽省阜阳市高三第一次质检） 如图所示，是固定在竖直面内的光滑圆弧轨道，圆弧轨道最低点B的切线水平，最高点A到水平地面的高度为h。现使一小球（视为质点）从A点由静止释放。不计空气阻力，小球落地点到B点的最大水平距离为（）A. B. C. hD. 【答案】C【解析】设小球的质量为m，圆弧轨道的半径为R，小球通过B点时的速度大小为v，对小球从A点运动到B点的过程，由动能定理有其中g为重力加速度的大小，设从小球通过B点到小球落地的时间为t
9、，有解得由数学知识可知，当，即时，x有最大值，且最大值故选C。7、（2021广东省肇庆市高三下学期3月第二次统一测试）如图所示，将一直铁棒AC固定在与水平地面垂直的墙角，铁棒与水平面夹角为45，B为AC的中点。在墙角固定一轻弹簧，使轻弹簧另一端与一带孔的小球相连，小球穿过铁棒并可在铁棒上移动，小球到达B点时，弹簧恰好处于原长状态。现将小球从铁棒顶端自由释放，小球到达铁棒底端时速度恰好为零，下列说法正确的是（）A. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒B. 小球从A点运动到B点和从B点运动到C点的过程中摩擦力做功相同C. 小球从A点运动到B点和从B点运动到C点的过程中弹簧弹力做功相同D. 小球从A点运
10、动到B点的过程中，动能的增加量等于弹簧弹力所做的功【答案】BD【解析】A由于摩擦力做负功，系统杋械能不守恒，故A错误；B由对称性可知，小球从A点运动到B点的过程中和从B点运动到C点的过程中摩擦力做功相同，故B正确；C小球从A点运动到B点的过程中弹簧弹力做正功，从B点运动到C点的过程中弹簧弹力做负功，故C错误；D小球从A点运动到B点的过程中和从B点运动到C点的过程中，重力做功相同，弹簧弹力做功大小相等，整个运动过程中，由动能定理可知，重力做功的大小等于摩擦力做功的大小，则小球从A点运动到B点的过程中，重力做功的大小等于摩擦力做功的大小，由动能定理可知，动能的增加量等于弹簧弹力所做的功，故D正确。
11、故选BD。8、（2021河南省普通高中高三下学期3月适应性考试）如图甲所示，弹性轻绳下端系一物块，用外力将物块下拉至离地高度h=0.1m处，然后由静止释放物块，通过传感器测量得到物块的速度和离地高度h，并作出物块的动能E与离地高度h的关系图象（图乙），其中高度在0.2m到0.35m范围内的图线为直线，其余部分为曲线。以地面为零势能面，重力加速度g取10m/s2，弹性绳始终在弹性限度内，不计空气阻力。由图象可知（）A. 物块的质量为0.2kgB. 弹性绳劲度系数为250N/mC. 刚释放物块时弹性绳的弹性势能为0.5JD. 物块的重力势能与弹性绳的弹性势能总和最小为0.32J【答案】AC【解析】A在高度在0.2m到0.35m范围内的图线为直线，轻绳松弛，物体在做竖直上抛运动，由动能定理可得图线斜率表示物体重力，即可得物块的质量为0.2kg，A正确；B当h1=0.18m时，动能达到最大，此时满足可得B错误；C从刚释放至最高点过程，弹性绳的弹性势能全部转化为物块的动能，据能量守恒可得C正确；D整体机械能守恒，当物块动能最大时，物块的重力势能与弹性绳的弹性势能总和最小，释放瞬间，物块的总的机械能为由图可知，物块的最大动能为0.32J，故物块的重力势能与弹性绳的弹性势能总和最小值为0.38J，D错误。故选AC。
