2015-2019年高考真题分类汇编之014.机械能守恒定律

第14节 机械能守恒定律丹阳庞留根 1. 2015年理综四川卷1．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面地面时的速度大小 （ A ） A．一样大 B．水平抛的最大 C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大 解析：三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，三球从同一位置落至同一水平地面时，设其下落高度为h，并设小球的质量为m，根据机械能守恒定律有：，解得小球的末速度大小为：，与小球的质量无关，即三球的末速度大小相等，故选项A正确。 2. 2015年理综新课标Ⅱ卷21.如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则 （ BD ） A． a落地前，轻杆对b一直做正功 B． a落地时速度大小为 C． a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D． a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 解析：当a物体刚释放时，两者的速度都为0，当a物体落地时，则杆的分速度为0 ，由机械能守恒定律可知：a物体落地时速度大小为，故B正确；b物体的速度也为0 ，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错；a落地前，当a的机械能最小时b的速度最大，此时杆对b的作用力为0，这时，b对地面的压力大小为mg，a的加速度为g，故C错误D正确。 3.2017年江苏卷9．如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角(由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g. 则此下降过程中 （ AB ） （A）A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mg （B）A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg （C）弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下 （D）弹簧的弹性势能最大值为mgL 解析：球A由静止释放下降，开始做加速运动，当A的加速度等于零时，速度最大，动能最大，继续下降则A球合力向上，加速度向上，A球做减速运动，所以当A的动能达到最大前，A球处于失重状态，对整体分析，B、C球受到地面的支持力小于3mg，B受到地面的支持力小于mg，选项A正确；A的动能最大时，加速度等于零，所以B受到地面的支持力等于mg，选项B正确；A由静止释放下降到最低点时，弹簧最长，弹性势能最大，A的加速度方向竖直向上，选项C错误；A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角(由60°变为120°，由几何关系可知，球A下降的高度为，弹簧的弹性势能最大时，三球速度均为零，由机械能守恒定律，所以弹簧的弹性势能最大值为，选项D错误。故选AB. 4.2015年上海卷31．（12分）质量为m的小球在竖直向上的恒定拉力作用下，由静止开始从水平地面向上运动，经一段时间，拉力做功为W，此后撤去拉力，球又经相同时间回到地面。以地面为零势能面，不计空气阻力。求： （1）球回到地面时的动能Ekt； （2）撤去拉力前球的加速度大小a及拉力的大小F； （3）球动能为W/5时的重力势能Ep。 答案：（1）W；（2）；（3）或 （1）撤去拉力时球的机械能为W，由机械能守恒定律，回到地面时的动能 （2）设拉力作用时间为t，在此过程中球上升h，末速度为v，则，v=at 由题意有 解得 根据牛顿第二定律，F-mg=ma，解得 （3）动能为W/5时球的位置可能在h的下方或上方，设球的位置可能在h下方离地h' 处， ，而，解得 重力势能 设球的位置在h下方离地h"处， 由机械能守恒定律 因此重力势能 5.2018年江苏卷14．（16分）如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B。质量为m的小球固定在细线上C点 ... ...