2020届高考物理二轮复习专题练习卷：动能定理、机械能守恒定律

动能定理、机械能守恒定律

一、选择题

1．(多选)(2019·青岛重点中学期中联测)质量为m的小球穿在足够长的水平直杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为μ，受到方向始终指向O点的拉力F作用，且F＝ks，k为比例系数，s为小球和O点的距离．小球从A点由静止出发恰好运动到D点；小球在d点以初速度v0向A点运动，恰好运动到B点．已知OC垂直于杆且C为垂足，B点为AC的中点，OC＝d，CD＝BC＝l.不计小球的重力，下列说法正确的是(　　)

A．小球从A运动到D的过程中只有两个位置F的功率为零

B．小球从A运动到B与从B运动到C的过程克服摩擦力做功相等

C．v0＝2

D．小球在D点的速度至少要2v0才能运动到A点

2．(多选)(2019·广西北海一模)如图甲所示，质量为0.1 kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图像如图乙所示．已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．g取10 m/s2，B为AC轨道中点．下列说法正确的是(　　)

A．图乙中x＝5 m2·s－2

B．小球从B点到C点损失了0.125 J的机械能

C．小球从A点到C点合外力对其做的功为－1.05 J

D．小球从C点抛出后，落地点到A点的距离为0.8 m

3．(多选)(2019·河北名校联盟)一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B. 支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如右图所示．开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则(　　)

A．A球的最大速度为2

B．A球速度最大时，两小球的总重力势能最小

C．A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°

D．A、B两球的最大速度之比vA∶vB＝2∶1

4．(多选)(2019·江西六校期末统测)如图所示，轻弹簧放置在倾角为30°的斜面上，下端固定于斜面底端．重10 N的滑块从斜面顶端a点由静止开始下滑，到b点接触弹簧，滑块将弹簧压缩最低至c点，然后又回到a点．已知ab＝1 m，bc＝0.2 m．下列说法正确的是(　　)

A．整个过程中滑块动能的最大值为6 J

B．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 J

C．从b点向下到c点的过程中，滑块的机械能减少量为6 J

D．从c点向上返回a点的过程中，弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒

5．(2019·深圳宝安区期中检测)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑动的速度v随时间t的变化规律分别如下图甲、乙所示，则以下说法正确的是(　　)

A．第1 s内，F对滑块做的功为3 J

B．第2 s内，F对滑块做功的平均功率为4 W

C．第3 s末，F对滑块做功的瞬时功率为1 W

D．前3 s内，F对滑块做的总功为零

6．(2019·湖北八校二联)如右图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知(　　)

A．小球甲做平抛运动的初速度大小为2

B．甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1∶

C．A、B两点高度差为

D．两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等

7．(2019·全国卷Ⅲ) 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为(　　)

A．2 kg   B．1.5 kg

C．1 kg   D．0.5 kg

8．(多选)(2019·抚州阶段性检测)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g.以下判断正确的是(　　)

A．当x＝h＋2x0时，小球的动能最小

B．最低点的坐标x＝h＋2x0

C．当x＝h＋2x0时，小球的加速度为－g，且弹力为2mg

D．小球动能的最大值为mgh＋

9．(多选)(2019·鄂南高中一模)如图所示，光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内，OP杆水平，与OQ杆在O点用一小段圆弧杆平滑相连，质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连，分别套在OP和OQ杆上．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后同时释放两小环，A环到达O点后，在圆弧杆作用下速度大小不变，方向变为竖直向下(时间极短)，已知重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)

A．B环下落时，A环的速度大小为

B．A环从开始释放至到达O点的过程中，B环先加速后减速

C．A环到达O点时速度大小为

D．当A环经过O点后，再经 的时间能追上B环

二、非选择题

10．(2019·湖北重点中学调研)下图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切．点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面．一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力．

(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD＝2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；

(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向＝m)

11．(2019·河北石家庄一模)如图所示，左侧竖直墙面上固定半径为R＝0.3 m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆．质量为ma＝100 g的小球a套在半圆环上，质量为mb＝36 g的滑块b套在直杆上，二者之间用长为l＝0.4 m的轻杆通过两铰链连接．现将a从圆环的最高处由静止释放，使a沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1)小球a滑到与圆心O等高的P点时的向心力大小；

(2)小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中，杆对滑块b做的功．

答案

1.[答案]　BC

2. [答案]　CD

3.[答案]　BCD

4. [答案]　BCD

5. [答案]　C

6. [答案]　C

7. [答案]　C

8. [答案]　CD

9.[答案]　ABD

10. [答案]　(1)　－(mgH－2mgR)　(2)R

11. [答案]　(1)2 N　(2)0.1944 J