高考物理真题和模拟新题千题百练58机械能守恒定律

高考物理真题和模拟新题千题百练58 机械能守恒定律 1．（2014洛阳名校联考）如图所示，在光滑固定的曲面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根轻质弹簧相连，用手拿着A如图所示竖直放置，AB间距离L＝0.2 m，小球B刚刚与曲面接触且距水平面的高度h＝0.1 m．此时弹簧的弹性势能Ep＝1 J，自由释放后两球以及弹簧从静止开始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面运动，不计一切碰撞时机械能的损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是(　　) A．下滑的整个过程中弹簧和A球组成的系统机械能守恒 B．下滑的整个过程中两球及弹簧组成的系统机械能守恒 C．B球刚到地面时，速度是 m/s D．当弹簧处于原长时，以地面为参考平面，两球在光滑水平面上运动时的机械能为6 J 【参照答案】．BD 【名师解析】： 系统涉及弹簧和A、B两个小球，机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功．本题中特别需注意的是弹簧对A、B都有作用力．　　21*cnjy*com 由于弹簧和B之间有作用力，弹簧和A球组成的系统机械能不守恒，A项错；由于没有摩擦，系统只有弹簧弹力和重力做功，则B项正确；因为弹簧作用于B，并对B做功，B的机械能不守恒，而 m/s是根据机械能守恒求解出的，所以C项错；根据系统机械能守恒，到地面时的机械能与刚释放时的机械能相等，又弹簧处于原长，则E＝mAg(L＋h)＋mBgh＋Ep＝6 J，D项对．【来源：21cnj*y.co*m】 【考点定位】：此题考查机械能守恒定律、动能定理、及其相关知识。 2．（2013年5月云南省二模）如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球，开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时速率为v，此时小球与圆环之间压力恰好为零。下列分析正确的是【出处：21教育名师】 A．小球过B点时，弹簧的弹力大小为mg＋ B．小球过B点时，弹簧的弹力大小为k(2R-R) C．从A到B的过程中，重力势能和弹簧的弹性势能转化为小球的动能 D．从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功 【参照答案】AB 【名师解析】 对小球在最低点，由牛顿第二定律可得小球过B点时，弹簧的弹力大小为mg＋，选项A正确。由图可知，弹簧原长R，运动到B点，弹簧伸长x=2R-R.由胡克定律，F=kx=k(2R-R),选项B正确。从A到B的过程中，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，选项C错误。从A到B的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功加增加的动能，选项D错误。21cnjy.com 3．（2013云南省昆明市质检）如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是【版权所有：21教育】 A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大 B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大 C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh 【参照答案】BD 【名师解析】 弹簧与杆垂直时，弹性势能最小，小球重力势能和动能之和最大，选项A错误B正确。由机械能守恒定律，小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh，选项D正确C错误。【来源：21·世纪·教育·网】 4. （2013东北四市联考）如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质律为m，通过轻绳连结在一起，跨过光滑的定滑轮，圆环套在光滑的竖直杆上，设杆足够长。开始时连 ... ...