课时作业(18)机械能守恒定律及其应用（Word练习）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（新高考版）

课时作业(18)　机械能守恒定律及其应用 1．(2020·广东番禺高一期末)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行．高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱．在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑．若运动员受到的阻力不可忽略，则这段时间内他的(　　) A．重力势能增加，动能减少，机械能守恒 B．重力势能增加，动能增加，机械能守恒 C．重力势能减少，动能减少，机械能减少 D．重力势能减少，动能增加，机械能减少 D　[下滑过程中，运动员加速下滑，动能增加，重力做正功，重力势能减小，运动员要克服阻力做功，要消耗机械能，机械能减小，故D正确，A、B、C错误．] 2．(2021·广西桂林模拟)一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上与A等高处先落到地面C最后滚入沟底D．已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3 m，以地面C为零势能面，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示．算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(g取10 m/s2)(　　) A．15.6 J和9 J　　　　　　 B．9 J和－9 J C．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J C　[以地面C为零势能面，根据重力势能的计算公式得D处的重力势能EP＝mgh＝0.3×10×(－3)J＝－9 J 从A下落到D的过程中重力势能的减少量ΔEP＝mgΔh＝0.3×10×(2.2＋3)J＝15.6 J，选项C正确．] 3．一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过A处时对轨道的压力为(　　) A．2mg B．3mg C．4mg D．5mg C　[小球恰好能通过轨道2的最高点B时，有mg＝，解得F＝4mg，根据牛顿第三定律F′＝F＝4mg，C正确．]mv－mv,R)，根据机械能守恒，有1.6mgR＝,1.8R)，小球在轨道1上经过A处时，有F＋mg＝ 4．(多选)(2021·云南峨山期中)如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L.B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°.A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则此下降过程中(　　) A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mg B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下 D．弹簧的弹性势能最大值为mgL AB　[A的动能最大时，A受到的合外力等于0，加速度为0；设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时三个物体组成的整体在竖直方向受力平衡，可得2F＝3mg.所以F＝mgL，故D错误．]mg，故A、B正确；当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故C错误；A下落的高度为h＝Lsin 60°－Lsin 30°，根据功能关系可知，小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为Ep＝mgh＝mg，在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于 5．(多选)(2021·广东深圳模拟)如图所示，小球从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑，用v、t和h分别表示小球沿轨道下滑的速度、时间和竖直高度．下面的v­t图象和v2­h图象中可能正确的是(　　) A　　　　　　　　　　　 　　B C　　　　　　　　　　　 　　D AD　[小球在下滑过程中，光滑斜槽切面倾角变小，所以小球重力沿斜槽切面的分力变小，根据牛顿第二定律知道小球的加速度变小，v­t图象的斜率代表物体的加速度，所以v­t图象的斜率变小，故选项A正确，B错误；小环在下落的过程中，只有重力做功，机械能守恒，有mv2＝mgh，则有v2＝2gh，所以v2与h成正比关系，故选项C错误，D正确．] 6．(多选)(2021·浙江温州模拟)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r＜R)的光滑小球(小球无明显形变)，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…、N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．N个小球在运动过程中始终不会散开 B．第1个小球从A到B过程中机械能守恒 C．第1个小球到达B点前第N个小球做匀加速运动 D