热点17 机械能+弹簧--高考物理50热点冲刺精练

中小学教育资源及组卷应用平台 2024高考物理50热点冲刺训练 热点17 机械能+弹簧 1. （2024全国名校联盟大联考）如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，则（　　） A. 上升高度为时，人的加速度达到最大值 B. 上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C. 在的上升过程中，人的机械能先增大后减小 D. 在的上升过程中，人处于超重状态 【参考答案】B 【名师解析】．上升高度为时，人的动能最大，速度最大，加速度为零，选项A错误； 上升高度为时，弹跳鞋离开地面，人做上抛运动，选项B正确； 在的上升过程中，弹簧的弹性势能一直减小，弹力一直对人做正功，则人的机械能一直增大，选项C错误； 在的上升过程中，人离开地面做上抛运动，则人处于失重状态，选项D错误。 2. （2024河南部分高中期末联考）如图所示，跳杆底部有一根弹簧，小孩的质量为m，杆的质量为，当小孩和跳杆处于竖直静止状态时，弹簧压缩量为x0。在某次弹跳中，小孩站在脚踏板上，从弹簧处于最大压缩量为5x0时开始计时，上升到弹簧恢复原长时，小孩抓住跳杆，使得他与跳杆瞬间共速，接着保持稳定的姿势竖直上升到最大高度。全程弹簧始终在弹性限度内（弹簧弹性势能满足，k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量，重力加速度为g，空气阻力、弹簧和脚踏板的质量、以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计），下列说法正确的是（ ） A. 弹簧劲度系数 B. 小孩速度最大时为弹簧恢复原长时 C. 小孩跳起过程中的最大速度为 D. 跳杆离地后上升的最大高度为 【参考答案】CD 【名师解析】 竖直静止时，对小孩受力分析 可得 故A错误； B．当小孩的合力为零时速度最大，即小孩上升高度为时，速度最大，故B错误； C．对系统，根据能量守恒定律 解得 故C正确； 设弹簧恢复原长时小孩速度为，对系统，根据能量守恒定律 小孩抓住跳杆瞬间，小孩和跳杆根据动量守恒定律 之后小孩和跳杆一起竖直上抛到最高点，根据机械能守恒定律 解得 故D正确。 3. （2024河北部分学校期末联考）如图所示，轻弹簧一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连，小球套在固定的竖直光滑杆上，P点到O点的距离为L，OP与杆垂直，杆上M、N两点与O点的距离均为2L。已知弹簧原长为，重力加速度为g。现让小球从M处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球从M运动到N的过程中，有三个位置小球的合力就是重力 B. 小球从M运动到N的过程中，小球的机械能守恒 C. 小球从M运动到N的过程中，弹簧弹性势能先减小后增大 D. 小球通过N点时速率为 【参考答案】AD 【名师解析】 ，，弹簧的原长为，所以小球在MP之间某个位置时弹簧处于原长，弹簧弹力为0，小球的合力为重力，同理小球在PN之间某个位置时弹簧处于原长，弹簧弹力为0，小球合力为重力，当小球经过点时小球受到的合力为重力，故A正确； 小球从运动到的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能并不守恒，故B错误； 小球从运动到N的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，再减小又增大，故C错误； 小球在M、N两个位置时，弹簧的长度相等，所以弹簧的弹性势能相等，在此过程中小球的重力势能全部转化为动能 解得 故D正确。 3. （2024山东菏泽质检）如图甲，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。一物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后与薄板始终粘连在一起。物块从开始下落到最低点的过程中，位移-时间（）图像如图乙所示，其中为物块刚接触薄板的时刻，为 ... ...