第五章 课时作业(14) 机械能守恒定律（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

课时作业(14)　机械能守恒定律 [基础应用] 1．(2021·浙江绍兴模拟)如图所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式．他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起，再保持弹性毯子水平，接住小孩．不计空气阻力，下列说法中正确的是(　　) A．用毯子将小孩上抛，毯子对小孩做正功，小孩机械能增加 B．小孩在空中上升时处于超重状态，下落过程处于失重状态 C．小孩由最高点下落，一接触到弹性毯子就立刻做减速运动 D．小孩由最高点下落至速度为零的过程中，小孩机械能守恒 A　解析：用毯子将小孩上抛，毯子对小孩做正功，小孩机械能增加，故A正确；小孩在空中上升时和下落过程只受重力加速度向下，都处于失重状态，故B错误；小孩由最高点下落，在接触到弹性毯子，且弹力小于重力之前，加速度向下，还是加速运动，故C错误；小孩由最高点下落至速度为零的过程中，除重力外，毯子的弹力对小孩做负功，小孩机械能减小，故D错误． 2．(2021·江苏四地市一模)电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中使轿厢与“对重”间的重量保持在限额之内，保证电梯的牵引传动正常．如图甲所示，驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动．当轿厢从顶楼向下运动，v­t图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　) 　 甲　　　　　　 　　　　乙 A.在0～t1时间内，轿厢处于失重状态 B．在0～t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小 C．在0～t3时间内，轿厢和“对重”组成的系统机械能守恒 D．在0～t3时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小 A　解析：由图可知在0～t1时间内，轿厢从顶楼向下运动做加速运动，加速度方向向下，轿厢处于失重状态，故A正确；根据v­t图像可知，图像的斜率表示加速度，在0～t1时间内轿厢的加速度先增大后减小，由牛顿第二定律可得mg－F＝ma，则钢丝绳对轿厢的拉力先减小后增大，故B错误；在0～t3时间内，驱动电机也会消耗能量，轿厢和“对重”组成的系统机械能不守恒，故C错误；在0～t3时间内，钢丝绳对轿厢的拉力大小不等于钢丝绳对“对重”的拉力大小，因为中间有驱动电机在调控，其牵引力大小在不断变化，故D错误． 3．(2021·黑龙江哈尔滨调研)从地面以60°的抛射角抛出一个质量为m的小球，其到达最高点时动能为Ek.不考虑空气阻力，取地面处物体的重力势能为零，则小球在离地面高h处的机械能为(　　) A．4Ek　　　　　　 B．3Ek C．Ek＋mgh D．3Ek＋mgh A　解析：由动能公式可知，小球在最高点处的速度vx＝ ；由运动的合成与分解可知，小球在抛出点的速度v＝ ＝2 ，在水平面上物体的机械能E＝ mv2＝4Ek；由于小球机械能守恒，则在h高处小球的机械能仍为4Ek，故A正确． 4．(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v ­t图像和v2­h图像中可能正确的是(　　) AD　解析：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，v ­t图像的斜率代表物体的加速度，所以v ­t图像的斜率变小，故A正确，B错误；小球在下落的过程中，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C错误，D正确． 5．如图所示，粗细均匀、两端开口的U形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流动，当两边液面高度相等时，右侧液面下降的速度为(　　) A. B. C. D. A　解析：如图所示， 当两边液面高度相等时，减少的重力势能转化为管中所有液体的动能，根据功能关系有 mg·h＝mv2，解得v＝，故A正确． [素养提升] 6．如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面上时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是(　　) A．2R　　 B．　　 C．　　 D． C　解析：设B球质量为m，A球刚落地时，两球速度大小都为v，根据机械能守恒定律有2mgR－mgR＝(2m＋m)v2，可得v2＝gR，B球继续上升的高度h＝＝，B球上升的最大高度为h＋R＝R，故选项C正确． 7．(2021·湖南长沙长郡中学二模)如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的 圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，不计小球大小．开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，则下列说法正确的是(　　) A．a球下滑过程中机械能保