11(十一)重力做功、重力势能﹑机械能守恒定律、实验验证机械能守恒定律-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理（新高考 湖北版）

高三一轮复习湖北专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（十一） 一、选择题 小，位置升高，所以弹性势能和重力势能增加，B项正 1.B【解析】运动员重力势能的减少量等于重力所做 确；CD阶段，杆弯曲程度减小、人上升，弹性势能 的功，即△E,=mgh,故A项错误；由牛顿第二定律可 及动能的减少量等于重力势能的增加量，C项错误； 得mg一f=m0,解得f=号mg,阻力对运动员做的 D→E阶段，人越过横杆后下落，只有重力做功，机械 能守恒，D项错误。 功为W,=一言mg,阻力所做的功等于机械能的变 4.A【解析】0~x段，由牛顿第二定律可得mgcos0 1 化量，运动员的机械能减少了5mgh,B项正确，C项 +mgsin0=ma1,xn~2xo段，物块上升到最大距离 错误；运动员动能的增加量等于合外力所做的功，即 后速度为0，由于μ<tan0,不能保持静止，会反向加 △R=F6人=mah=号mgh,放D项错误。 速下滑，由牛顿第二定律可得ngsin0-ngcos0= a2,则加速度大小关系为a1>a2,故A项错误：0~ 2.C【解析】由于该力做功与重力做功类似，所以该 xo段，重力势能Ep=ngssin0,可知重力势能随s均 “力”对水面上小水滴做功与路径无关，故A项正确： 匀增大。同理得，。~2x0段，重力势能随s均匀减 由于该“力”与转轴垂直，所以小水滴沿水面向上移动 小，故B项正确；0~。段，由动能定理可得 时该力的方向与位移方向的夹角小于90°，该力做正 功，该“势能”减小，故B项正确：题中给出“力”的大小 -(mgcos 0-+ngsin0)s=Ek-Eko,可知Ek随s均 与到轴的垂直距离成正比，故水在上升过程中该力大 匀减小；同理，物块反向后，E随s均匀增加。由于 小会发生变化但方向不变，而重力不变，故其合力大 要克服摩擦力做功，回到初位置时，动能比原来小，故 小会发生变化，C项错误；以桶为参考系，小水滴处于 C项正确；机械能的变化量等于摩擦力做的功，故E机 平衡状态，小水滴受重力、与转轴垂直且背离转轴的 Eo=一mngcos0·s,可知机械能随s均匀减小，故 力和水面的支持力，由于水面的支持力方向与水面垂 D项正确 直，所以水面上的小水滴受到重力与该“力”的合力一5.B【解析】P下落过程中细线的拉力始终对Q做正 定与水滴所在水面垂直，故D项正确。 功，Q的动能增大，当Q在滑轮正下方时Q的速度最 3.B【解析】A→B阶段，助跑加速，重力势能不变，动 大，此时细线的拉力和速度垂直，拉力的功率为零，所 能增加，所以机械能增加，A项错误；B→C阶段，杆弯 以拉力的功率不可能一直增大，故A项错误；当Q的 曲程度增大、人上升，人克服重力和弹力做功，动能减： 速度最大时，Q在滑轮正下方，此时P的速度为零，根 ·35 ·物理· 参考答案及解析 据P,Q组成的系统机械能守恒得mgh=弓m,可 球经最高点的速度=0时，内侧管壁对小球的支持 力Fv=mg,故a=mg;当小球经最高点的速度= 得=√2gh,故B项正确；P先加速后减速，当加速 √gR时，内、外管壁对小球均没有作用力，则b== 度为零时速度最大，此时细线的拉力等于g,Q继续 gR,故A项正确；当v=√gR时，在最高点有mg十F 加速，故C项错误；当P的速度最大时，其加速度为 零，此时细线的拉力等于mg,对Q,细线与竖直方向 =m发，由机械能守恒定律可得宁m2=?m十 的夹角小于90°，所以水平杆给Q的弹力小于2mg, ng2R,在最低点有F三ng=mR,可得F2二F自 故D项错误。 6mg,故B项错误；由受力分析可知，为了有力提供向 6.AB【解析】最初弹簧被压缩，物块A受到竖直向上 心力，外侧轨道对小球必有支持力，故C项错误；若小 的弹力等于重力，因为物块A向上做匀加速直线运 球从最高点由静止沿轨道滑落，小球绕圆心转0角 动，对物块A受力分析，受重力、拉力和弹簧的弹力， 时，内、外管壁对小球均没有作用力，则mgcos0= 开始阶段弹簧对物块A施加向上的支持力，由牛顿 第二定律得F-mg十k.x=ma,可得F=mg-kx+ m辰，由机被能守恒定律得mgR(1一cos0)- ma,由于初始位置，mg=kx,因此F=ma,故A项正 之m,联立解得0s0=子，当小球从最高点由静止 确；初始位置弹簧被压缩x,物块B恰要离开桌面时， 弹簧伸长x,因此整个过程中物块A上升2x,物块A 沿轨道滑落高度为A=R1-c0s0)=号时，小球与 向上做加速度大小为α的匀加速直线运动，物块B恰 内、外管壁均没有作用力，故D项正确。 要离开桌面时，物块A的速度最大，动能最大，由g 8.BC【解析】由题意知，物块甲在P点的速度为1， =x,2aX2x=,Em=号m话，解得E=2ag 由几何关系知