《高考物理一轮复习讲练测》专题20 机械能守恒定律（练）（解析版）

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第 20 讲 机械能守恒定律——练
1．如图，长 l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于
受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时，其速度大小为
A． B． C． D． 0
【答案】 A
【解析】,
2．取水平地面为重力势能零点，一小球从距地某高度处自由下落，经过时间 t到达 A处，在 A处的重力势
能与动能的比值 EpA：EkA=4，再经过时间 t到达 B处，则在 B处的动能与重力势能的比值 EkB：EpB 为
A． 5 B． 4 C． 3 D． 2
【答案】 B
【解析】
设开始时小球离地 面的高度为 H，根据自由落体运动的规律可知，两段时间内的高度之比为 1:3，设为 h
和3h，由能量关系可知： ，解得 H=5h；到达 B点时： ，故选
B.
3．如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于 O点。开始时砂袋处于静止状态，一弹丸以水平速度 v0击中砂
1
袋后未穿出，二者共同摆动。若弹丸质量为 m，砂袋质量为 5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计
，
弹丸击中
沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力
，
重力加速度为 g。下列说法中正确的是 学科；网
A． 弹丸打入砂袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变
B． 弹丸打入砂袋过程中，弹丸对砂袋的冲量大小大于砂袋对弹丸的冲量大小
C． 弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为
D． 砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为
【答案】 D
4．（多选）如图所示，光滑长铁链由若干节组成，全长为 L，圆形管状轨道半径为 远大于一节
铁链的高度和长度。铁链靠惯性通过轨道继续前进，下列判断正确的是
A． 在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒
B． 每节铁链通过最高点的速度依次减小
C． 第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等
D． 第一节回到最低点至最后一节进入轨 道的过程中铁链的速度保持不变
【答案】 CD
2
【点睛】本题以竖直平面内的圆周运动为模型，考查了机械能守恒定律的一种应用：由完全相同的各部分
构成的连接体模型，明确机械能守恒定律的条件是系统内只有重力或弹簧弹力做功。
5．如图所示，一根轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，两端分别连接物块 A和B，B的下面通过轻绳连接物块
C，A锁定在地面上．已知 B和C的质量均为 m，A的质量为 ，B和C之间的轻绳长度为 L，初始时 C
离地的高度也为 L.现解除对 A的锁定，物块开始运动．设物块可视为质点，落地后不反弹．重力加速度大
小为 g．求：
(1)A 刚上升时的加速度大小
a
；
(2)A 上升过程的最大速度大小 vm；
(3)离地的最大高度 H .
【答案】 (1) (2) 　(3)
【解析】（1）解除对
A
的锁定后，
A
加速上升，
B
和
C
加速下降，加速度
a
大小相等，设轻绳对
A
和
B
的
拉力大小为
T
，由牛顿第二定律得
对
A
：
①
对
B
、
C
：
②
由①②式得③
（2）当物块
C
刚着地时，
A
的速度最大．从
A
刚开始上升到
C
刚着地的过程，由机械能守恒定律得
④
3
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