第五章 机械能-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮课时作业（旧教材，教科版）

专题探究(六)　动力学和能量观点的综合应用 课时作业 基础巩固 一、选择题 1.如图所示,木块A放在木板B的左端上方,用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B在光滑水平面上可自由滑动,F做功W2,生热Q2。则下列关系中正确的是(　A　) A.W1<W2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1=W2,Q1<Q2 解析:在A、B运动过程中,第一次和第二次A相对于B的位移是相等的,而热量等于滑动摩擦力乘以相对位移,因此Q1=Q2;在A、B运动过程中,第一次A的对地位移要小于第二次A的对地位移,而功等于力乘以对地位移,因此W1<W2,A正确。 2.(2022·四川自贡二模)如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)(　B　) A.环刚释放时轻绳中的张力等于2mg B.环到达B处时,重物上升的高度为(-1)d C.环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为 D.环减少的机械能大于重物增加的机械能 解析:环释放后重物加速上升,故轻绳中张力一定大于2mg,A错误;环到达B处时,轻绳与直杆间的夹角为45°,重物上升的高度h=(- 1)d,B正确;如图所示,将B处环速度v进行正交分解,重物上升的速度与其分速度v1大小相等,v1=vcos 45°=v,所以,环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于,C错误;环和重物组成的系统机械能守恒,D错误。 3.(2022·云南临沧一检)如图所示,B、M、N分别为竖直光滑圆弧轨道上的三个点,B点和圆心O等高,M点与O点在同一竖直线上,N点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α=45°。现从B点的正上方某处A点由静止释放一个质量为m的小球,经圆弧轨道飞出后沿水平方向通过与O点等高的C点,已知圆弧轨道半径为R,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球在M点对轨道的压力大小是(　C　) A.mg B.2mg C.(3+)mg D.3mg 解析:设小球在C处的速度为vC,采用逆向思维,从C到N可看成做平抛运动。在N点,竖直方向有Rcos α=gt2,vy=gt,由几何关系得= tan α,故vC=。设AB的高度为h,从A到C,根据动能定理有mgh=m,解得h=R。从A到M点,有mg(h+R)=m,在M点,有N-mg=m,解得N=(3+)mg,由牛顿第三定律,小球在M点对轨道的压力大小为N′=N=(3+)mg,C正确。 4.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(　D　) A.a球下滑过程中机械能守恒 B.b球下滑过程中机械能守恒 C.a、b球滑到水平轨道上时速度大小为 D.从释放a、b球到a、b球滑到水平轨道上,整个过程中轻杆对a球做的功为 解析:a、b球和轻杆组成的系统机械能守恒,A、B错误;由机械能守恒定律有mgR+2mgR=×2mv2,解得a、b球滑到水平轨道上时速度大小为v=,C错误;从释放a、b球到a、b球滑到水平轨道上,对a球,由动能定理有W+mgR=mv2,解得轻杆对a球做的功为W=,D正确。 5.(2022·广西百色二模)如图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1 kg和2 kg 的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2 m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h= 0.1 m。两球由静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是(　D　) A.整个下滑过程中A球机械能守恒 B.整个下滑过程中B球机械能守恒 C.整个下滑过程中A球机械能的增加量为 J D.整个下滑过程中B球机械能的增加量为 J 解析:在下滑的整个过程中,只有重力对A、B球和轻杆组成的系统做功,系统的机械能守恒,但在B球沿水平面滑行,而A球沿斜面滑行时,杆的弹力对A、B球做功,所以A、B球各自机械能不守恒,A、B错误;根据机械能守恒定律得mAg(h+Lsin θ)+mBgh=(mA+mB)v2,解得v= m/s,系统下滑的整个过程中,B球机械能的增加量为mBv2-mBgh= J,D正确;A球的机械能减少量为 J,C错误。 6.(多选)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动