2019版《提分宝典》高考物理总复习练习:第16课 机械能守恒定律 Word版含解析.docx
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1、第16课机械能守恒定律1判断机械能是否守恒a通过分析各力做功情况判断单个物体的机械能是否守恒 (1)(2015天津理综,6分)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变答案:B解析:圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,即圆环的重力势能、动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
2、,故D项错误。在圆环下落过程中弹簧的弹性势能增加,则圆环的机械能减少,故A项错误。圆环下滑到最大距离时速度为零,但是加速度不为零,即合力不为零,故C项错误。根据几何关系可得此时圆环的重力势能减少了mgL,而圆环的动能变化量为0,根据机械能守恒定律知弹簧的弹性势能增加了mgL,故B项正确。(2)(多选)(2017宜昌模拟,6分)如图所示,一轻弹簧一端固定在O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让小球自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中,下列说法中正确的是()A小球的机械能守恒B小球的机械能减少C小球的重力势能与弹簧的弹性势能之
3、和不变D小球与弹簧组成的系统机械能守恒答案:BD解析:小球由A点下摆到B点的过程中,弹簧被拉长,弹簧的弹力对小球做了负功,所以小球的机械能减少,故A项错误,B项正确。在此过程中,由于只有重力和弹簧的弹力做功,所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即小球减少的重力势能等于小球获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和,故C项错误,D项正确。b通过分析外力做功情况判断多个物体组成的系统机械能是否守恒(3)(多选)(2017天门模拟,6分)如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B,让A处于静止且
4、细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度,下列有关该过程的分析正确的是()AB物体受到细线的拉力保持不变BA物体与B物体组成的系统机械能不守恒CB物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量D当弹簧的拉力等于B物体的重力时,A物体的动能最大答案:BD解析:以A、B组成的系统为研究对象,有mBgkx(mAmB)a,由于弹簧的伸长量x逐渐变大,从开始到B速度达到最大的过程中B加速度逐渐减小,又由mBgFTmBa可知,此过程中细线的拉力逐渐增大,是变力,故A项错误。A物体、弹簧与B物体组成的系统机械能守恒,而A物体与B物体组成的系统机械能不守恒,故B项正确。B物体机械能的减少量等于A物体机械
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