2019届高考物理二轮复习机械能守恒定律及能量守恒定律的综合应用作业.docx

第9讲 机械能守恒定律及能量守恒定律的

综合应用

一、选择题(在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的)

1.(2018·浙江温州中学高二月考)如图1所示，人用平行于粗糙斜面的力将物体拉至斜面顶端，使物体获得动能，关于人体消耗的化学能，下列说法正确的是

( )

图1

人体消耗的化学能等于物体动能

人体消耗的化学能等于物体增加的重力势能C．人体消耗的化学能等于物体增加的机械能D．人体消耗的化学能大于物体增加的机械能

解析物体上升过程中，动能和重力势能都增加，同时由于摩擦生热，人体消耗

的化学能等于物体机械能的增量与系统内能之和，故选项D正确。

答案D

2．(2018·浙江衢州选考模拟)一轻质弹簧，固定于天花板上的O点处，原长为L，如图2所示，一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中无机械能损失，则下列说法正确的是()

图2

由A到C的过程中，物块动能和重力势能之和保持不变

由B到C的过程中，弹簧的弹性势能和物块的动能之和逐渐增大

由A到C的过程中，物块的机械能守恒

由B到C的过程中，物块与弹簧组成的系统机械能守恒

解析对物块由A到C的过程中，除重力做功外还有弹簧弹力做功，物块机械能不守恒，选项A、C错误；对物块和弹簧组成的系统机械能守恒，即重力势能、弹性势能和动能之和不变，上升过程中，重力势能增加，故弹性势能和动能之和

逐渐减小，选项B错误，D正确。

答案D

3．(2018·浙江桐乡茅盾中学月考)以水平面为零势能面，小球从某一高度水平抛出时重力势能等于动能的2倍，那么在运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度大小之比为(空气阻力不计)()

A. 3∶1

2C．1∶

2

B．1∶1D. 2∶1

00解析 在最高点处时mgh＝2Ek＝mv2，解得v

0

0

＝gh，设动能和势能相等时，高

1 13h度为h′，由机械能守恒定律可知mgh′＋mv2＝mgh＋ v2，联立解得h′＝ ，则

1 1

3h

2 2m0 4

竖直分速度大小v＝ 2 h＝ gh，故水平速度和竖直速度大小之比为v∶v

y g×4 2 0 y

＝2∶1，选项D正确。

答案 D

4．(2018·浙江江山选考模拟)如图3所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设

施。管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑。若挑战者自斜管上足够高的位置滑下，将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管轨道A、B内部(圆管A比圆管B高)，某次一挑战者自斜管上某处滑下，经过第一个圆管轨道A内部最高位置时，对管壁恰好无压力。则这名挑战者()

图3

经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能

经过管道A最低点时的动能大于经过管道B最低点时的动能

经过管道B最高点时对管外侧壁有压力

不能经过管道B的最高点

解析 A管最高点恰好无压力，可得出mg＝m

v2

RA。根据机械能守恒定律，A、B

R

选项中机械能和动能都是相等的，选项C中由于管B低，到达B最高点的速度

v2 v2

v＞v。由F＋mg＝mB＞mA＝mg，即F＞0，经过管道B最高点时对管外侧

B A N r R N

壁有压力，故选项C正确。

答案 C

5．(2018·浙江乐清选考模拟)如图4是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M是半径为R＝1.0m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量为m＝0.01kg的小钢珠。假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，取g＝10m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为()

图4

A．0.10J B．0.15J

C．0.20J D．0.25J

10v2

10

1解析 小钢珠恰好经过M的上端点有mg＝mR，所以v＝gR＝

1

m/s。根据

机械能守恒定律得Ep

答案 B

＝mgR＋2mv2＝0.15J。

6．(2018·浙江东阳中学高三月考)滑块以速率v1冲上斜面，当它回到斜面底端时速率为v2，且v2v1，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则()

上滑时机械能减小量大于下滑时机械能的减少量B．上滑时机械能减小量小于下滑时机械能的减少量C．上滑过程中动能和重力势能相等的位置在A点上方D．下滑过程中动能和重力势能相等的位置在A点

＝1 2 1 2 1解