第6章　第3讲　机械能守恒定律及其应用-【南方凤凰台】2024高考物理（基础版）一轮复习导学案+江苏（新教材新高考）配套精练课件PPT

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一、 选择题1. 在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的摩天轮，正在向最高点运动．对此过程，下列说法中正确的是(　　)A. 小明的重力势能保持不变B. 小明的动能保持不变C. 小明的机械能守恒D. 小明的机械能减少
【解析】摩天轮在转动的过程中，小明的高度不断发生变化，小明的重力势能也在发生变化，故A错误；由于摩天轮匀速转动，所以小明的动能保持不变，故B正确；小明所具有的机械能等于他的动能与重力势能之和，当其上升时，机械能增加，故C、D错误．
2. 如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止在水平面上．现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是(　　)A. 斜劈对小球的弹力不做功B. 斜劈与小球组成的系统机械能守恒C. 斜劈的机械能守恒D. 小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量
【解析】不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球的重力做功，系统机械能守恒，B正确；斜劈动能增加，重力势能不变，故斜劈的机械能增加，C错误；由系统机械能守恒可知，小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量和小球动能的增加量之和，D错误；斜劈对小球的弹力与小球位移的夹角大于90°，故弹力做负功，A错误．
3. 某同学身高1.80 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.80 m 高的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(　　)A. 2 m/s B. 4 m/s C. 6 m/s D. 8 m/s
4. 质量为m的小球，从离地面h高处以初速度v0竖直上抛，小球上升到最高点时离抛出点距离为H，若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，则(　　)
5. 如图所示，由光滑细管组成的轨道固定在竖直平面内，AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，CD段为平滑的弯管．一小球从管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．则管口D距离地面的高度必须满足的条件是(　　)
【解析】 细管轨道可以提供支持力，所以小球到达A点的速度大于零即可，即mgH－mg·2R>0，解得H>2R，故B正确．
6. (2021·海南卷)水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中．如图所示，滑梯顶端到末端的高度H＝4.0 m，末端到水面的高度h＝1.0 m．取g＝10 m/s2，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力，则人的落水点到滑梯末端的水平距离为(　　)A. 4.0 m B. 4.5 m C. 5.0 m D. 5.5 m
7. 用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直．放手后小球在竖直平面内做圆周运动，设小球运动到达的最低点为零势能点，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为(　　)
9. (2023·海安中学)如图所示，小滑块P、Q质量均为m，P、Q通过轻质定滑轮和绳子连接，Q套在光滑水平杆上，P、Q由静止开始运动，P下降最大高度为h，不计一切摩擦，P不会与杆碰撞，重力加速度大小为g.下列说法中正确的是(　　)
10. 如图所示为某人的滑雪情景，他先沿倾斜坡面由静止开始下滑，平滑进入水平面后再滑行一段距离停止．若滑雪板与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则下列关于运动过程中他的重力势能Ep、动能Ek和时间t的关系的图像中，可能正确的是(　　)
二、 非选择题11. (2023·赣榆中学)如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R＝10 cm的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动，C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度为h＝0.8 m，水平距离为s＝1.2 m，水平轨道AB长为L1＝1 m，BC长为L2＝3 m，小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2.(1) 若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度．(2) 若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围．
12. (2022·常州5月模拟)如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC＝37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R＝0.5m，斜面长L＝2m，有一个质量m＝0.1 kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为μ＝0.25.取sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g＝10 m/s2.
(1) 物体P第一次通过C点时的速度大小和对C点处轨道的压力各为多大？(2) 物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点E和D点之间的高度差为多大？(3) 物体P从空中又返回到圆轨道和斜面，多次反复，在整个运动过程中，物体P对C点处轨道的最小压力为多大？