高三物理第一轮复习机械能及其守恒定律练习题及答案：第五章-第四节高效演练轻松闯关.docx

一 高考题组
1.

(多选)(2025·高考山东卷) 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(　　)
A．两滑块组成系统的机械能守恒
B．重力对M做的功等于M动能的增加
C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
2．(单选)(2025·高考上海卷)质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长．分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB.若(　　)
A．hA＝hB，则一定有WA＝WB
B．hA>hB，则可能有WA<WB
C．hA<hB，则可能有WA＝WB
D．hA>hB，则一定有WA>WB
3.

(多选)(2025·高考山东卷)如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中(　　)
A．物块的机械能逐渐增加
B．软绳重力势能共减少了mgl
C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功
D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和
二 模拟题组
4.

(2025·衡水质检)如图所示，质量为m的长木块A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块B，已知木块长为L，它与滑块之间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力F拉滑块B.
(1)当长木块A的位移为多少时，B从A的右端滑出？
(2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能．

5．(2025·天津六校联考)如图所示，一质量为m＝2 kg的滑块从半径为R＝0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接．已知传送带匀速运行的速度为v0＝4 m/s，B点到传送带右端C点的距离为L＝2 m．当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同．(g＝10 m/s2)，求：

(1)滑块到达底端B时对轨道的压力；
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；

(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.

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1．[解析]选CD.因为M克服摩擦力做功，所以系统机械能不守恒，A错误．由功能关系知系统减少的机械能等于M克服摩擦力做的功，D正确．对M，除重力外还有摩擦力和轻绳拉力对其做功，由动能定理知B错误．对m，有拉力和重力对其做功，由功能关系知C正确．
2．[解析]选B.当hA＝hB时则一定有WA＜WB，故选项A错．当hA＞hB时，有WA＜WB、WA＞WB、WA＝WB三种可能，故选项B正确，D错误．当hA＜hB时一定有WA＜WB，故选项C错误．
3．[解析]选BD.物块向下运动过程中，细线拉力对物块做负功，物块的机械能减少，A项错误；软绳重心下降的高度为－sin θ＝l，软绳的重力势能减少mgl，B项正确；由能的转化和守恒知，物块和软绳重力势能的减少等于物块和软绳增加的动能和软绳克服摩擦力所做的功，C项错误；对于软绳，由能的转化和守恒知，细线拉力对软绳所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动能的增加与克服摩擦力所做功之和，D项正确．
4．[解析](1)设B从A的右端滑出时，A的位移为l，A、B的速度分别为vA、vB，由动能定理得
μmgl＝mv
(F－μmg)·(l＋L)＝mv
又由同时性可得
＝(其中aA＝μg，aB＝)
解得l＝.
(2)由功能关系知，拉力F做的功等于A、B动能的增加量和A、B间产生的内能，即有
F(l＋L)＝mv＋mv＋Q
解得Q＝μmgL.
[答案](1)　(2)μmgL
5．[解析](1)滑块由A到B的过程中，由机械能守恒定律得：
mgR＝mv①
物体在B点，由牛顿第二定律得
FB－mg＝m②
由①②两式得：FB＝60 N
由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为60 N，方向竖直向下．
(2)法一：
滑块在从B到C运动过程中，
由牛顿第二定律得：μmg＝ma③
由运动学公式得：v－v＝2aL④
由①③④三式得：μ＝0.3.⑤
法二：
滑块在从A到C整个运动过程中，
由动能定理得：mgR＋μmgL＝mv－0
解得：μ＝0.3.
(3)滑块在从B到C运动过程中，设运动时间为t
由运动学公式得：v0＝vB＋at⑥
产生的热量：Q＝μmg(v0t－L)⑦
由①③⑤⑥⑦得：Q＝4 J.
[答案](1)60 N，方向竖直向下　(2)0.3　(3)4 J