专题07 机械能及其守恒定律（一）-最新高考高三一模物理试题汇编

2021年高考高三一模物理试题汇编

专题07 机械能及其守恒定律（一）

1、（2021·湖南省岳阳市高三一模）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（　　）

A. ma：mb=2：1

B. ma：mb=3：1

C. 若只将b的质量变大，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零

D. 若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零

2、（2021·湖南省永州市高三一模）如图所示，固定斜面倾角为θ，轻质弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧的上端连接一个可视为质点的、质量为m的物块，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点，斜面上另外有B、C、D三点，AO＝OB＝BC＝CD＝l，其中B点下方斜面光滑，BD段粗糙，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为μ＝tan θ，重力加速度为g。物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，物块沿斜面向下运动第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）

A. 物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为2gsinθ

B. 物块最后停在B点

C. 物块在D点时的弹性势能为＋mglsinθ

D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为＋mglsinθ－E

 3、（2021·湖南省永州市高三一模）如图所示，物体在平行于斜面向上拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（　　）

A. 无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同

B. 无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同

C. 无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同

D. 沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较小

4、（2021·湖北省荆州市高三第一次质检）一根足够长的圆管倾斜固定在地面上，与水平面倾角，管内有一劲度系数为轻质弹簧，弹簧上下端分别连有质量可以忽略的活塞和质量为的光滑小球（小球直径略小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力，弹簧从自然长度开始伸长的过程中平均弹力为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中，下列说法不正确的是（    ）

A. 当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为

B. 小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止

C. 弹簧的最大伸长量为

D. 活塞克服摩擦力做功大小为

5、（2021·湖北省荆州市高三第一次质检）质量为的圆环套在光滑的竖直杆上，一细绳系在圆环上，跨过光滑定滑轮，下方悬挂一质量为的重物，开始时，圆环与定滑轮之间的细绳处于水平状态，长度，现静止释放圆环，不计摩擦和阻力，当圆环下降时速度，，则（    ）

A.  B.  C.  D.

6、（2021·湖北省荆州市高三第一次质检）有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为，、两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心且大小恒为，当质点以速率通过点时，对轨道的压力为其重力的7倍，不计摩擦和空气阻力，质点质量为，重力加速度为，则（    ）

A. 强磁性引力的大小

B. 质点在点对轨道的压力小于在点对轨道的压力

C. 只要质点能做完整的圆周运动，则质点对、两点的压力差恒为

D. 若强磁性引力大小为，为确保质点做完整的圆周运动，则质点通过点的最大速率为

7、（2021·广东省潮州市高三第一次质检）以前人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有5人。四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为m。将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为，持续的时间为t，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力，则（　　）

A. 在上升过程中，夯锤先超重后失重

B. 在下落过程中，夯锤速度增大，机械能增加

C. 松手时夯锤的动能为

D. 夯锤上升的最大高度为

8、（2021·广东省潮州市高三第一次质检）某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，足球视为质点，空气阻力不计，关于足球从踢出到落地过程，下列说法正确的是（　　）

A. 足球的动量一直增大

B. 足球在水平方向做匀加速直线运动

C. 足球的动能先减小后增大

D. 足球在最高点速度为零，处于平衡态

9、（2021·广东省潮州市高三第一次质检）轮滑等极限运动深受青少年的喜欢，轮滑少年利用场地可以进行各种炫酷的动作表演。为了研究方便，把半球形下沉式场地简化成半圆形轨道，两轮滑少年可以看作光滑小球A和B，如图所示。两小球分别从半圆形轨道边缘无初速滑下，则下列说法正确的是（　　）

A. A、B两小球在最低点都处于失重状态

B. A、B两小球在最低点的速度方向相同

C. A、B两小球从边缘滑到最低点过程重力的功率都是一直增大

D. A、B两小球从边缘滑到最低点过程机械能都是一直增大

10、（2021·福建省宁德市高三第一次质检）某运动员参加撑杆跳高比赛如图所示，这个过程中能量变化描述正确的是（　　）

A. 加速助跑过程中，运动员的动能和重力势能都不断增大

B. 起跳上升过程中，杆的弹性势能先增大后减小

C. 起跳上升过程中，运动员的机械能守恒

D. 运动员越过横杆正上方时，动能为零

11、（2021·安徽省马鞍山市高三一模）如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在P上。当α=30°时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）

A. 弹簧弹性势能最大值为

B. 竖直杆对滑块P的弹力始终大于弹簧弹力

C. 滑块P的动能达到最大前，P的机械能一直在减少

D. 滑块P的动能达到最大时，Q受到地面的支持力大于2mg

12、（2021·安徽省马鞍山市高三一模）一滑块从固定光滑斜面顶点由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能Ek与运动时间t、下滑高度h、运动位移s之间的关系图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

13、（2021·安徽省马鞍山市高三一模）一辆质量为m的汽车在水平路面上以速度v匀速行驶，此时发动机功率为P，汽车运动中所受阻力恒定不变。当汽车功率突然变为P的瞬间，此时加速度大小为（　　）

A. 0 B.  C.  D.

14、（2021·安徽省黄山市高三第一次质检）大小、材料完全相同的两个物体A和B放在同一粗糙水平面上，在水平拉力的作用下从同一位置同时开始沿同一方向运动，运动的图像如图所示，以下对两个物体运动的判断中正确的是（　　）

A. 物体A的加速度始终大于B的加速度

B. 物体B所受的水平拉力一定是逐渐增大的

C. 时间两物体平均速度大小相同

D. 时间水平拉力对A做的功一定比对B做的功多

15、（2021·安徽省黄山市高三第一次质检）水平桌面上有一光滑小孔，两个质量均为m的小物块A、B用不可伸长的轻绳连接，A在桌面上做匀速圆周运动，B静止于空中。现由于桌面微小阻力的影响，使得A与小孔间距离缓慢地从2L减小为L，在此过程中，桌面对A所做的功为（　　）

A.  B.  C.  D.