专题07 机械能及其守恒定律（一）-2021年高考高三一模物理试题汇编（解析版）

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2021 年高考高三一模物理试题汇编
专题 07 机械能及其守恒定律（一）
1、（2021·湖南省岳阳市高三一模）如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球 a和b跨在两根固
定在同一高度的光滑水平细杆 C和D上，质量为 ma的a球置于地面上，质量为 mb的b球从水平位置静止
释放。当 b球摆过的角度为 90°时，a球对地面的压力刚好为零，下列结论正确的是（　　）
A. ma：mb=2：1
B. ma：mb=3：1
C. 若只将 b的质量变大，则当 b球摆过的角度为小于 90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D. 若只将细杆 D水平向左移动少许，则当 b球摆过的角度为小于 90°的某值时，a球对地面的压力刚好为
零
【答案】BC
【解析】
AB．由于 球摆动 90°过程中机械能守恒，则有
此时 球对地面压力刚好为零，说明此时绳子张力为 ，根据牛顿运动定律和向心力公式得
解得
故A错误，B正确；
C当b球摆过的角度为 θ(小于 90°)时，则
若此时 a球对地面的压力刚好为零，则
解得
对比 可知，若只将 b的质量变大，当 b球摆过的角度为小于 90°的某值时，a球对地面的压力
刚好为零，则 C 正确；
D．由上述求解过程可以看出
得
所以球到悬点的距离跟最终结果无关，若只将细杆 D水平向左移动少许，则当 b球摆过的角度为 90°时，
a球对地面的压力刚好为零，故 D错误。
故选 BC。
2、（2021·湖南省永州市高三一模）如图所示，固定斜面倾角为 θ，轻质弹簧的下端固定在斜面底端，弹
簧的上端连接一个可视为质点的、质量为 m的物块，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时
位于 A点，斜面上另外有 B、C、D三点，AO＝OB＝BC＝CD＝l，其中 B点下方斜面光滑，BD 段粗糙，
物块与斜面 BD 段间的动摩擦因数为 μ＝tan θ，重力加速度为 g。物块静止在 A点时弹簧的弹性势能为 E，
用外力将物块拉到 D点由静止释放，物块沿斜面向下运动第一次经过 O点时的速度大小为 v，已知弹簧始
终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）
A. 物块从 D点向下运动到 A点的过程中，最大加速度大小为 2gsinθ
B. 物块最后停在 B点
C. 物块在 D点时的弹性势能为 ＋mglsinθ
D. 物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为 ＋mglsinθ－E
【答案】D
【解析】
A．物块静止在 A点时，由平衡条件有
mgsinθ=kl
物块从 D点向下运动到 A点的过程中，在 BD 段物块受到的滑动摩擦力大小为
f=μmgcosθ=tanθmgcosθ=mgsinθ
所以物块在该段的合力等于弹簧的弹力，则物块在 D点的合力最大，加速度最大，设为 am．根据牛顿第二
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