专题06机械能守恒定律能量守恒定律（练习）（解析版）.docx

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1、专题06机械能守恒定律能量守恒定律多信01机械能转化及守恒的判断2考向一：机械能转化及守恒的判断2考点02机械能守恒定律的应用9考向一：机械能的图像类问题9考向二：单个物体的机械能守恒21考向三：多个物体（系统）的机械能守恒24点03能转化及守恒定律的综合应用28考向一：能量转化及守恒定律的综合应用28考向四：涉及弹簧的能量问题32考向二：涉及板块、传送带的能量问题47考点01机械能转化及守恒的判断考向一：机械能转化及守恒的判断1.（2023浙江高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（）A.弹性势能减小B.重力势能减小C.机械能保持

2、不变D.绳一绷紧动能就开始减小【答案】B【详解】游客从跳台下落，开始阶段橡皮绳未拉直，只受重力作用做匀加速运动，下落到一定高度时橡皮绳开始绷紧，游客受重力和向上的弹力作用，弹力从零逐渐增大，游客所受合力先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，到最低点时速度减小到零，弹力达到最大值。A.橡皮绳绷紧后弹性势能一直增大，A错误；B.游客高度一直降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，BiE确；C.下落阶段橡皮绳对游客做负功，游客机械能减少，转化为弹性势能，C错误；D.绳刚绷紧开始一段时间内，弹力小于重力，合力向下做正功，游客动能在增加；当弹力大于重力后，合力向上对游客做负功，游客动能逐渐减小，D错误

3、。故选B。2. （2023重庆高考真题）（多选）某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度），随时间/的变化曲线如图所示，从尸、为曲线上的点，反;阳段可视为两段直线，其方程分别为尸426和广-力+140。无人机及其载物的总质量为2kg,取竖直向上为正方向。则（）A. E产段无人机的速度大小为4msB.万M段无人机的货物处于失重状态C. FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kgmsD. MN段无人机机械能守恒【答案】AB【详解】A.根据尸段方程y=4/-26,可知E/段无人机的速度大小为U=孚=4ms,故A正确；B.根/据y图像的切线斜率表示无人机的速度，可知FM段无人机先向上做减速运动，

4、后向下做加速运动，加速度方向直向下，则无人机的货物处于失重状态，故B正确；C.根据MN段方程y=-2f+140,可知MN段无人机的速度为=-=-2ms,则有?=rnv-rnv=2（-2）kgm/s-24kgm/s=-12kgm/s,/可知尸N段无人机和装载物总动量变化量大小为12kgms,故C错误；D.MN段无人机向下做匀速直线运动，动能不变，重力势能减少，无人机的机械能不守恒，故D错误。故选ABo3. （2022浙江高考真题）神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱,在圆轨道环绕并择机返回地面。则（）A.天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大B.返回

5、舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力C.质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行D.返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒【答案】C【详解】AC.根据G詈=Mr可得八怦可知圆轨道距地面高度越高，环绕速度越小；而只要环绕速度相同，返Pl舱和天和核心舱可以在同一轨道运行，与返回舱和大和核心舱的质量无关，故A错误，C正确；B.返回舱中的宇航员处于失重状态，仍然受到地球引力作用，地球的引力提供宇航员绕地球运动的向心力，故B错误；D.返回舱穿越大气层返可地面过程中，有阻力做功产生热量，机械能减小，故D错误。故选C4. （2022湖南高考真题）（多选）神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐

6、一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其UT图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（）A,在0%时间内，返回舱重力的功率随时间减小B.在0%时间内，返回舱的加速度不变C.在44时间内，返回舱的动量随时间减小D.在G4时间内，返回舱的机械能不变【答案】AC【详解】A.重力的功率为P=咿，由图可知在Orl时间内，返回舱的速度随时间减小，故乖力的功率随时间减小，故A正确：B.根据V-I图像的斜率表示加速度可知在OTl时间内返回舱的加速度减小，故B错误；C.在Ht2时

7、间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。故ClE确；D.在t2i3时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小,故D错误。故选ACo5. （2021浙江高考真题）如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止A.沿雪道做匀速直线运动滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（）B.下滑过程中机械能均守恒C.前后间的距离随时间不断增大D.所受重力沿雪道向下的分力相同【答案】C【详解】mgA.同学坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑，做加速运动，受力分析如图，根据牛顿第二定律可知加速度、J

8、gSinegcos夕=gSingss又因为相同，所以同学们做匀加速直线运动，A错误；B.下滑过程中摩擦力做负功，雪道上的同学们机械能减小，B错误；C.根据匀加速直线运动位移与时间的关系X=可知同学们前后距离随着时间不断增大，也可以从速度的角度分析，同学们做匀加速直线运动,随着时间的增加，速度越来越大，相等时时间内通过的位移越来越大，所以同学们前后距离随着时间不断增大，C正确；D,各同学质量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力WgsinO也可能不相同，D错误。故选C。6. （2021广东高考真题）（多选）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置

9、先后投出甲、乙两颗质量均为用的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为,在空中的运动可视为平抛运动,轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有（）A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少3，D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为6的【答案】BC【详解】A.由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间，=榨，因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空助时间相等，故A错误；B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率P=mgucos9=mgUy=mg正，因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同

10、，故B正确；C.从投出到落地，手榴弹下降的高度为h,所以手榴弹重力势能减小量AEp=*力，故C正确；D.从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。故选BCo7. （2024广东江门统考模拟预测）蹦极是一项非常刺激的体育项目，而“反向蹦极”是一项比蹦极更加刺激的运动。如图所示，弹性轻绳上端固定在P点，下端固定在玩家的身上并向下拉长与固定在地面上的安全扣环相连。打开安全扣环后，玩家从C点开始由静止释放，像“火箭发射一般竖直向上运动“，上升到b点时速度最大，轻绳在。点为原长位置，玩家到达的最高点在P与。之间，不计空气阻力，下列说法正确的是bXCA.人在C到。运动过程中都做加

11、速运动B.人在C到b运动过程中做加速度减小的加速运动C.在整个运动过程中，玩家的机械能守恒D.人在力到最高点的运动过程中，玩家处于超重状态【答案】B【详解】AD.上升到b点时速度最大，此时重力等于绳子的拉力，继续向上升时，绳子拉力小于重力，合外力竖直向下，人的加速度方向竖直向下，做减速运动，处于失重状态，故AD错误；B.人在C到b运动过程中绳子拉力大于重力，根据牛顿第二定律7-随着人上升绳子拉力T减小，加速度在减小，加速度方向与速度方向相同，做加速度减小的加速运动，故B正确；C.在整个运动过程中，玩家除了受到重力做功外还有绳子的拉力对其做功，故机械能不守恒，故C错误。故选Bo8. （2024广

12、东惠州统考二模）2023年10月3日，在杭州亚运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺冠，图为朱雪莹在东京奥运会上决赛时腾空后下落的照片，朱雪莹从刚接触床面到运动至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.朱雪莹刚接触床面时速度最大B.朱雪莹在该过程中始终处于失重状态C.在该过程中朱雪莹的动能减少量等于弹性势能的增加量D.在该过程中蹦床对朱雪莹一直做负功【答案】D【详解】A.朱雪莹重力与床面的弹力等大反向时，速度最大，故A错误；B.朱雪莹在该过程中加速度方向先向下后向上，先处于失重状态，后处于超重状态，故B错误：C.在该过程中朱雪莹的动能和重力势能全部转化为蹦床的弹性势能,故C错误;D.在该过程

13、中蹦床对朱雪莹的弹力和朱雪莹的位移方向一直相反,一直做负功，故D正确。故选D。9. （2023黑龙江大庆统考一模）撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助竿的支撑腾空。在完成一系列复杂的动作后越过横杆的运动。下列说法正确的是（）A.运动员撑竿上升的过程中，竿的弹性势能增大B.运动员撑竿上升的过程中，运动员的重力势能不变C.运动员撑竿上升的过程中，运动员的机械能增大D.运动员越过横杆在空中运动的过程中处于超重状态【答案】C【详解】AC.运动员撑竿上升过程中，竿的弹性势能转化为运动员的机械能，故此过程中竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大，A错误，C正确；B.运动员撑竿上升的过程中，高度逐渐增加，所

14、以运动员重力势能增大，B错误；D.运动员越过横杆在空中运动的过程中，加速度向下，处于失事状态，D错误；故选C。10. （2023广东鳌庆统考一模）如图所示，蚂蚁由静止从高空落下，其受到的空气阻力会随速度的增加而变大，落地前会以一定的速度做匀速直线运动，此速度称为终端速度，由于蚂蚁身体构造特殊，蚂蚁落地时能承受此撞击而不会摔死。据研究，一只普通蚂蚁的体重约为40mg,从高空落地时的动能大约为5l（1J下列说法正确的是（）A.蚂蚁落地前先处于失重状态，再处于超重状态B.整个过程中重力对蚂蚁做的功等于阻力对蚂蚁做的功C.蚂蚁做匀速直线运动时机械能守恒D.蚂蚁落地前的终端速度大小约为5ms【答案】D【

15、详解】A.蚂蚁先有向下的加速度，处于失重状态，落地前会以一定的速度做匀速直线运动，此时蚂蚁处于平衡状态，故A错误；B.根据功能关系可知，整个过程中重力对蚂蚁做的功等于阻力对蚂蚁做的功和蚂蚁增加的动能之和，故B错误；C.蚂蚁做匀速直线运动时，阻力对其做负功，机械能不守恒，故C错误；D.根据动能的公式有线=；说=5xl（4J,解得%=5ms,故D正确。故选D。11（2023浙江模拟预测）如图所示，两个孩子在弹性蹦床上玩耍，不计空气阻力，则小孩从最低点到脱离蹦床的过程中（）A.机械能保持不变B.动能一直增大C.蹦床的弹性势能一直增大D.重力势能一直增大【答案】D【详解】AC.从最低点到脱离蹦床的过程，蹦床对小孩做正功，蹦床的弹性势能一直减小，小孩的机械能一直增大，故Ae错误；B.蹦床对小孩的弹力大于小孩的重力时，小孩向上做加速运动，动能增大，弹力小于小孩的重力时，小孩向上做减速运动，动能减小，故B错误；D.从最低点到脱离蹦床的过程中，小孩的重力势能一直增大，故D正确。故选D。做02