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2023年高考物理预测题之能量守恒定律

更新时间:2023-02-17 浏览次数:47 类型:二轮复习
一、单选题
  • 1. (2022高三上·朝阳期中) 小明同学进行了以下探究实验。如图所示,将滑块从轨道A的h1高度处由静止释放,滑块冲上B轨道后达到的最大高度为h2。减小轨道B的倾斜程度至轨道C,再次从轨道A的h1高度处释放滑块,滑块冲上轨道C。已知轨道由同一种材料制成,粗糙程度处处相同,不计滑块在轨道连接处的机械能损失,则滑块在轨道C上达到的最大高度(  )

    A . 等于h1 B . 等于h2 C . 小于h2 D . 介于h1与h2之间
二、多选题
  • 2. (2022高三上·沈阳月考) 如图所示,质量为m的小球甲固定在轻弹簧上,轻弹簧固定在水平面上,小球甲和轻弹簧套在一竖直固定的光滑杆上,小球甲和质量为4m的物体乙用跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接。初始时,用手托住物体乙,使轻绳刚好伸直且绳上拉力为零,此时,连接小球甲和定滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为 , 且小球甲静止于M点,现将物体乙由静止释放,经过一段时间后小球甲运动到N点,ON水平,且小球在M、N两点时弹簧的弹力大小相等。已知重力加速度为g, , 弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是(  )

    A . 弹簧的劲度系数 B . 小球甲运动到N点时的速度大小为 C . 小球甲由M点运动到N点的过程中,小球甲和物体乙的机械能之和先减小后增大 D . 在小球甲由M点运动到N点的过程中,物体乙重力的瞬时功率先增大后减小
  • 3. (2022高三上·济南期中) 如图所示,A物体套在光滑的竖直杆上,B物体放置在粗糙水平桌面上,用一细绳连接。初始时细绳经过定滑轮呈水平,A物体从P点由静止释放,下落到Q点时速度为v,此过程中绳子一直伸直,物体B始终在水平桌面上,下列说法正确的是(    )

    A . A物体运动到Q点时,B物体的速度小于v B . A物体运动到Q点时,B物体的速度大于v C . A物体减少的机械能等于B物体增加的动能 D . A物体减少的机械能大于B物体增加的动能
  • 4. (2022高三上·保定期中) 如图所示,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连,球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角.已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为 , 重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

    A . 弹簧为原长时,杆的角速度为 B . 当杆的角速度为时,弹簧处于压缩状态 C . 在杆的角速度增大的过程中,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒 D . 在杆的角速度由0缓慢增大到过程中,小球机械能增加了
  • 5. (2022高三上·安徽月考) 如图所示,质量为的物块(可视为质点)从倾角为37°的固定斜面顶端由静止开始下滑,到达点时开始压缩轻弹簧,物块第一次返回后恰能到达的中点 , 已知 , 斜面段是粗糙的,斜面上点以下是光滑的,已知 , 重力加速度为 , 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计其他阻力,弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是()

    A . 在物块运动过程中,物块与弹簧组成的系统机械能一直在减小 B . 物块最终会保持静止状态 C . 物块与斜面段的动摩摞因数为0.25 D . 物块在斜面上段运动的总路程为
  • 6. (2022高三上·铁岭月考) 如图所示,光滑水平面MA上有一轻质弹簧,弹簧一端固定在竖直墙壁上,弹簧原长小于MA。A点右侧有一匀速运动的水平传送带AB,传送带长度l=2m,速度 , 一半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD在B点与传送带相切,轨道圆心为O,OC水平。现用一质量为m=2kg的物块(可看做质点)压缩弹簧,使得弹簧的弹性势能为。由静止释放物块,已知物块与传送带之间的动摩擦因数为 , g取 , 关于物块的运动,下列说法正确的是()

    A . 物块能运动到半圆轨道最高点D B . 物块运动到B点的速度为 C . 物块运动到C点时对轨道的压力为60N D . 若传送带速度变为v=2m/s,物块在B点右侧不会脱离轨道
三、综合题
  • 7. (2023高三上·福建期中) 一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示,它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为R的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成,E点高度可调,小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为m、可视为质点的小球经弹射器弹出后,能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知AB=3R,小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的 , 其余轨道均光滑,不计空气阻力,重力加速度大小为g。在游戏成功的前提下,求:

    1. (1) 小球在圆轨道BC上的最小速度
    2. (2) 弹簧储存的弹性势能需要满足的条件;
    3. (3) 改变E点的高度,小球的最大水平射程
  • 8. (2022高三上·徐州期中) 一游乐设施简化模型如图所示,挡板1、2分别固定在光滑斜面的顶端和底端,相距为L,A为一小滑块,B为不计质量的板(在外力的作用下可以瞬间获得或失去速度),长度 , AB间的滑动摩擦力大小恒等于A的重力,A、B与挡板的碰撞都是弹性碰撞,已知斜面的倾角 , 重力加速度为g。

    1. (1) 若将置于板上端的滑块A以初速度为零释放,求滑块A到达挡板2时的速度大小。
    2. (2) 在挡板1处有发射装置,可以将置于板上端的滑块A沿平行于斜面的方向发向发射,要使滑块A恰能回到挡板1处,求滑块A需要的发射速度大小。
    3. (3) 在(2)中,若使滑块A以初速度发射,求滑块A做周期性运动时的周期。
  • 9. (2022高三上·江宁期中) 如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,一轻绳绕过两个光滑的轻质滑轮连接着固定点P和物体B,两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行,物体A与动滑轮连接,B受到竖直方向的恒力F(图中未画出),整个系统处于静止状态。已知A、B的质量均为 , A与斜面间的动摩擦因数为 , 重力加速度g取10m/s2

    1. (1) 求恒力F的最小值;
    2. (2) 现撤去恒力F,A、B由静止释放。求:

      ①A、B释放瞬间,B的加速度大小aB

      ②当B下降(B未落地)时,B的大小vB

  • 10. (2022高三上·大连期中) 如图所示,质量为2kg的物体A上表面为半径0.15m的光滑圆弧,在圆心O的正下方有一质量也为2kg的小球B(半径可忽略),在A的右侧有一质量为4kg,且与A等高的物块C处于静止状态,若开始时,A与B以相同速度3m/s向右运动,并与物块C发生弹性碰撞(碰撞时间极短),不计一切摩擦及阻力,求:

    1. (1) 碰撞后,物块C速度的大小;
    2. (2) 小球B与物块A分离时,物块A速度的大小;
    3. (3) 小球B到达最高点时,B与A的圆心O之间的高度差。
  • 11. (2022高三上·苏州月考) 如图所示,倾角为的光滑斜面末端B与水平传送带平滑衔接。一质重为的滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,A点与B端的竖直高度差为。已知传送带匀速运行的速度为 , 滑块与传送带间的动摩擦因数 , 传送带足够长,重力加速度。自滑块由A点释放开始,求:

    1. (1) 滑块第一次到达B端时的速度大小;
    2. (2) 滑块第二次到达B端的时间;
    3. (3) 时间内,电动机消耗的电能。
  • 12. (2022高三上·南京月考) 如图所示,传送带与水平方向成角,顺时针匀速转动的速度大小为 , 传送带长 , 光滑水平面上有一块木板,其上表面粗糙,且与传送带底端B以及右侧固定半圆形光滑轨道槽的最低点C等高,槽的半径。质量的物块(可视为质点)从A端由静止释放沿传送带下滑,在底端B滑上紧靠传送带上表面的静止木板,木板质量为 , 木板长度 , 不考虑物块滑上木板时的机械能损失,物块滑到木板最右端时,木板恰好撞上半圆槽,木板瞬间停止运动,物块进入半圆形光滑轨道槽运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数 , 物块与木板间的动摩擦因数。取重力加速度。求:

    1. (1) 物块从A运动到B经历的时间t;
    2. (2) 物块从A运动到B与传送带摩擦产生的热量Q;
    3. (3) 判断物块能否通过半圆槽的最高点D,若能,求出物块经过D点的速度;若不能,求出物块离开半圆槽的位置。
  • 13. (2022高三上·岳阳月考) 如图所示,水平地面上有一两端开口的圆形管道,管道内部最上端有一活塞,已知管道质量为 , 活塞质量为m,两者间的最大静摩擦力为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),不计空气阻力,重力加速度为g。

    1. (1) 当管道受到竖直向上的拉力作用时,活塞与管道间没有相对滑动,求拉力的最大值F。
    2. (2) 当管道突然获得竖直向上的初速度时,要使活塞不脱离管道,求管道的最小长度L。
    3. (3) 在上问活塞不脱离管道的条件下,求管道落地时的速度

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