课时梯级训练(23)第八章 第4节 机械能守恒定律（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课时梯级训练(23)　机械能守恒定律 1．(多选)下列关于各图中机械能是否守恒的判断正确的是(　　) A．图甲中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B．图乙中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒 C．图丙中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 D．图丁中，角速度ω越来越大，小球慢慢升高，小球的机械能仍然守恒 BC　解析：题图甲中只有重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A将弹簧压缩的过程中，弹簧的弹性势能增大，物体A机械能减小，所以物体A机械能不守恒，A错误；题图乙中物体B除受重力外，还受弹力、拉力、摩擦力，但除重力之外的三个力做功代数和为零，机械能守恒，B正确；题图丙中绳子张力对A做负功，对B做正功，两功代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒，C正确；题图丁中小球的动能增加，重力势能也增加，故机械能增加，机械能不守恒(拉力对小球做正功)，D错误。 2．(多选)(2022·黑龙江哈尔滨高一期中)如图，有一根竖直放置的轻弹簧，将物块放在轻弹簧上端，物块将向下运动压缩弹簧。已知物块质量为m，弹簧的最大压缩量为d，重力加速度为g。在此过程中(　　) A．重力对物块做正功 B．弹簧弹力对物块做正功 C．物块重力势能减少了mgd D．弹簧的弹性势能减少了mgd AC　解析：根据题意可知，物块下降压缩弹簧，则重力对物块做正功，弹簧弹力对物块做负功，B错误，A正确；由公式W＝Fx可得，重力做的功为W＝mgd，由重力做功与重力势能变化的关系可知，物块重力势能减少了mgd，C正确；根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加了mgd，D错误。 3．(多选)(2022·海南海口高一期末)三亚市某小区的志愿者通过无人机给小区居民运送医疗和生活物资，如图所示。若不计空气阻力，无人机将生活物资从地面提升到高层居民楼的阳台，在此过程中，用WG和WF分别表示重力做的功和无人机拉力做的功，ΔEp、ΔEk和ΔE分别表示生活物资重力势能的变化、动能的变化和机械能的变化，下列判断正确的是(　　) A．ΔEp＝WG B．ΔE＝WF C．ΔEk＝WF D．ΔEk＝WF＋WG BD　解析：克服重力做的功等于重力势能的增量，故ΔEp＝－WG，A错误；上升的过程中，拉力做的功等于机械能的增量，即ΔE＝WF，B正确，C错误，根据动能定理，拉力和重力的合力做的功等于动能的增量，即ΔEk＝WF＋WG，D正确。 4．质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，从开始到刚滑离桌面过程中链条重力势能变化量为(　　) A．mgL B．mgL C．－mgL D．－mgL C　解析：取桌面为参考平面，开始时链条的重力势能为E1＝－mg·L＝－mgL，刚脱离桌面时链条的重力势能E2＝－mg·L＝－mgL，所以重力势能的变化量ΔE＝E2－E1＝－mgL，C正确。 5．如图所示，这是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M是半径为R＝1.0 m、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m＝0.01 kg的小钢珠(可视为质点)，假设某次发射的小钢珠沿轨道内侧恰好能经过M的上端点水平飞出，g取10 m/s2，弹簧枪的长度不计，则发射该小钢珠前，弹簧的弹性势能为(　　) A．0.10 J B．0.15 J C．0.20 J D．0.25 J B　解析：设小钢珠在M轨道最高点的速度为v，在最高点，由题意可得mg＝m，从发射前到最高点，由机械能守恒定律有Ep＝mgR＋mv2＝0.15 J，B正确。 6．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在竖直平面内，圆心O与右端P在同一水平面上。小球a、b通过不可伸长的轻绳连接，小球a质量为2m，小球b质量为m，两个小球均可视为质点，重力加速度为g。起初外力使小球a静止于P端，轻绳伸直，小球b静止，然后撤去外力，将小球a、b同时由静止无初速度释放，不计空气阻力，则当小球a刚到达轨道最低点Q时速度大小为(　　) A． B． C． D． D　解析：设小球a刚到达轨道最低点Q时速度为v，则由题意可得，此时小球b的速度为vb＝v cos 45°，对整个过程，由机械能守恒可得2mgR＝mg·R＋·(2m)v2＋mvb2，解得v＝，D正确。 7．(多选)如图所示，两根固定的光滑竖直杆与光滑水平杆交于O点，质量均为1 kg的小环P、Q分别套在两根杆上，两个小环用长L＝1 m的轻直杆连接，将两个小环从轻直杆与水平方向夹角为53°处同时由静止开始释放，当轻直杆与水平方向夹角为37°时，P、Q