2022年高考物理热点考点专题15 能量守恒

更新时间：2022-03-17 浏览次数：81 类型：三轮冲刺

一、单选题

1. (2021高一下·辽宁期中) 如图甲所示，一个小球悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中小球的机械能E与路程x的关系图像如图乙所示，其中 $\text{[math]}$ 过程的图像为曲线， $\text{[math]}$ 过程的图像为直线。忽略空气阻力。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 过程中小球所受拉力总是大于重力 B . 小球运动路程为x₁时的动能为最大 C . $\text{[math]}$ 过程中小球的重力势能一直增大 D . $\text{[math]}$ 过程中小球一定做匀加速直线运动

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2. (2022·余姚模拟) 如图所示是快递分拣点的装置示意图，先将货物运送到水平传送带，再由电动机竖直方向搬运。假定货物运送到水平传送带时的速度为0，传送带始终以 $\text{[math]}$ 传动，货物与传送带的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，传送带足够长。假设货物到达电动机附近时水平速度瞬间减为0，然后直流电动机以 $\text{[math]}$ 的恒定速度竖直向上搬运。已知重物的重力 $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ ，不计电源内阻，电路中的电流 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 电动机线圈的电阻为 $\text{[math]}$ B . 电动机的效率为75% C . 货物在传送带上前 $\text{[math]}$ 内的位移为 $\text{[math]}$ D . 货物在传送带上一直受到动摩擦力作用

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二、多选题

3. (2021高二上·浙江期末) 如图所示，绝缘轻杆长 $\text{[math]}$ ，可绕 $\text{[math]}$ 无摩擦转动，另一端A固定带负电小球， $\text{[math]}$ 、A关于 $\text{[math]}$ 对称，在 $\text{[math]}$ 点固定带负电小球 $\text{[math]}$ 。现让杆从水平位置释放，小球过最低点 $\text{[math]}$ ，到达某点 $\text{[math]}$ （图中未画出）时速度为零，设A、 $\text{[math]}$ 所带电荷量保持不变，下列说法正确的是（）

A . 带电小球A在最低点的速率为 $\text{[math]}$ B . 球从A到 $\text{[math]}$ 的过程中，速率先增大后减小 C . 从A到 $\text{[math]}$ 的过程中，电势能一直增加 D . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的过程中，动能减少量小于电势能增加量

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4. (2022·宝鸡模拟) 如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为θ的光滑斜面底端，上端与物块B相连，物块B处于静止状态。现将物块A置于斜面物块B上方某位置处，取物块A的位置为原点O，沿斜面向下为正方向建立x轴坐标系。某时刻释放物块A与物块B碰撞后以共同速度向下运动，碰撞时间极短。测得物块A的动能E_k与其位置坐标x（单位为m）的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图像中0～x₁之间为直线，其余部分为曲线。物块A、B均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）

A . 物块A，B的质量之比为2：1 B . 弹簧的劲度系数为 $\text{[math]}$ C . 从x₁到x₃的过程中物块加速度的最大值为 $\text{[math]}$ D . 整个过程中，弹簧的弹性势能增加了 $\text{[math]}$

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5. (2022·吕梁模拟) 如图所示.轻弹簧放在倾角为37°的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面的底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐。质量为m的物块从斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，sn37°=0.6，cos37°=0.8，则（）

A . 物块与斜面间的动摩擦因数为0.3 B . 物块与弹簧作用过程中，向上运动和向下运动速度都是先增大后减小 C . 弹簧具有的最大弹性势能为mgL D . 物块由静止释放到最终静止过程中，因摩擦产生的热量小于mgL

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6. (2022·济南模拟) 如图所示，金属块内有一个半径为R的光滑圆形槽，金属块放在光滑水平面上且左边挨着竖直墙壁。一质量为m的小球从离金属块左上端R处静止下落，沿圆槽切线方向进入圆槽内，小球到达最低点后继续向右运动，恰好不能从圆形槽的右端冲出。已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A . 小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力大小为5mg B . 金属块的质量为m C . 小球第二次到达最低点时的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 金属块运动过程中的最大速度为 $\text{[math]}$

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7. (2022·马鞍山模拟) 如图所示，光滑水平面上有一右端带有固定挡板的长木板，总质量为m。一轻质弹簧右端与挡板相连，弹簧左端与长木板左端的距离为x₁。质量也为m的滑块（可视为质点）从长木板的左端以速度v₁滑上长木板，弹簧的最大压缩量为x₂且滑块恰好能回到长木板的左端；若把长木板固定，滑块滑上长木板的速度为v₂ ，弹簧的最大压缩量也为x₂。已知滑块与长木板之间的动摩擦因数为µ，则（）

A . $\text{[math]}$ B . 弹簧弹性势能的最大值为 $\text{[math]}$ C . 弹簧弹性势能的最大值为µmg（x₁+x₂） D . 滑块以速度v₂滑上长木板，也恰好能回到长木板的左端

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8. (2022·达州模拟) 如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点.轻弹簧左端固定于竖直墙面，用质量为m的滑块a压缩弹簧至D点，然后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上，换用相同材料、质量为2m的滑块b压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，不计滑块经过B点时的机械能损失，下列说法正确的是（）

A . 滑块a、b到达B点的速度大小之比2：1 B . 滑块a、b沿斜面上升最大高度之比2：1 C . 滑块a、b上升到最高点的过程中克服重力做功之比1：1 D . 滑块a、b上升到最高点的过程中因摩擦产生的热量之比2：1

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三、综合题

9. (2021高三上·静海月考) 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知A的质量 $\text{[math]}$ =1kg，B的质量 $\text{[math]}$ 。圆弧轨道的半径R=0.45m，圆弧轨道光滑，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 0.2，取重力加速度g=10m/s²。
1. （1）求碰撞前瞬间A的速率 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求碰撞过程中A、B系统损失的机械能 $\text{[math]}$ ；
3. （3） A和B整体在桌面上滑动的距距离。
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10. (2022·松原模拟) 如图所示，倾角为 $\text{[math]}$ =30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面的长度为L=2m，一轻质弹簧放置在斜面上，一端拴接在斜面底端的固定挡板上，另一端恰好位于斜面的中点B，弹簧的劲度系数为k=50N/m。质量为m=2kg的物块从斜面的顶端A点静止释放。重力加速度g取10m/s² ，不计空气阻力，弹簧始终未超过弹性限度。求：（计算结果可用根号表示）
1. （1）物块速率最大时物块与斜面顶端A点间的距离，以及物块的最大速率；
2. （2）物块沿斜面下滑的最大距离。
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11. (2024高二上·江苏期末) 如图，足够长的光滑固定水平直杆上套有一可自由滑动的物块B，B的质量为m，杆上在物块B的左侧有一固定挡板C，B的下端通过一根轻绳连接一小球A，绳长为L，A的质量也为m。先将小球拉至与悬点等高的位置时，细绳伸直但没有形变，B与挡板接触。现由静止释放小球A。重力加速度大小为g。求：
1. （1）小球A向右摆动的最大速度；
2. （2）物块B运动过程中的最大速度；
3. （3）小球A向右摆起相对于最低点所能上升的最大高度。
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