鲁科版高三物理4.3机械能守恒定律及其应用专项练习（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

(2010年高考安徽卷)伽利略曾设计如图4－3－6所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点．如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体从静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小(　　)

图4－3－6

A．只与斜面的倾角有关

B．只与斜面的长度有关

C．只与下滑的高度有关

D．只与物体的质量有关

2. 难度：中等

(2011年福州联考)如图4－3－7所示，在地面上以速度v₀抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则下列说法错误的是(　　)

图4－3－7

A．物体到海平面时的势能为mgh

B．重力对物体做功为mgh

C．物体在海平面上的动能为mgh＋mv

D．物体在海平面上的机械能为mv

3. 难度：中等

(2011年山东济南模拟)质量分别为m和M的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，在杆的中点O处有一固定转动轴，如图4－3－8所示．现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置的过程中，下列有关能量的说法正确的是(其中M＝2m)(　　)

图4－3－8

A．Q球的重力势能减少、动能增加，Q球和地球组成的系统机械能守恒

B．P球的重力势能增加，动能也增加，P球和地球组成的系统机械能守恒

C．P球、Q球和地球组成的系统机械能守恒

D．P球、Q球和地球组成的系统机械能不守恒

4. 难度：中等

(2011年东北地区名校联考)如图4－3－10所示，一物体以速度v₀冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法正确的是(　　)

图4－3－10

A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高h

B．若把斜面弯成如图所示的半圆弧形，物体仍能沿AB′升高h

C．若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形，物体都不能升高h，因为物体的机械能不守恒

D．若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形，物体都不能升高h，但物体的机械能仍守恒

二、计算题

5. 难度：中等

(2011年江苏盐城模拟)如图4－3－11甲所示，竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成，小球从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象．(小球在轨道连接处无机械能损失，g＝10 m/s²)求：

图4－3－11

(1)小球从H＝3R处滑下，它经过最低点B时的向心加速度的大小；

(2)小球的质量和圆轨道的半径．