2021届高考物理寒假必刷题汇编重难点09机械能守恒的三种表达方式1．我国羽毛球运动员林丹是羽毛球史上第一位集奥运会、世锦赛、世界杯、苏迪曼杯、汤姆斯杯、亚运会、亚锦赛、全英赛、全运会及多座世界羽联超级系列赛冠军于一身的双圈全满贯选手，被誉为中国羽毛球一哥如图所示是林丹在某次羽毛球比赛中跃起击球的动作，击球过程中由静止竖直向上跳起假设林丹与球拍重心上升的高度为h，在最高点将羽毛球以原来的速度大小v0斜向上击回已知林丹与球拍总质量为M，羽毛球质量为m，重器力加速度为g，不计空气阻力.则下列说法正确的是（）A．林丹在整个起跳过程中机械能守恒B．林丹在起跳过程中地面对他的支持力做功为MghC．林丹在起跳过程中林丹与球拍重力势能的增加量为MghD．林丹击球过程中球拍对羽毛球做功为【答案】C【详解】A．林丹起跳过程，由其他形式的能量转化为机械能，故机械能不守恒，故A错误；B．地面对林丹的支持力不做功，故B错误；C．由于林丹中心上升的高度为h，故其重力势能增量为Mgh，故C正确；D．羽毛球被击中的过程中，其速度大小不变，故林丹对羽毛球做功为0，故D错误；故选C。2．如图所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。摩擦及空气阻力均不计。则（）A．升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能B．升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能C．升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功小于人增加的机械能D．升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功大于升降机和人增加的机械能【答案】B【详解】AB．升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能和重力势能之和，即等于人增加的机械能，选项A错误，B正确；C．升降机匀速上升过程中，人的动能不变，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能，选项C错误；D．升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功等于升降机和人增加的机械能，选项D错误。故选B。3．摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。如图所示，若特技演员质量m=50kg，导演在某房顶离地H=12m处架设了轮轴（轮与轴有相同的角速度），轮和轴的直径之比为3：2（人和车均视为质点，且轮轴直径远小于H），若轨道车从图中A前进到B，在B处时，速度v=10m/s，绳BO与水平方向的夹角为53°，则由于绕在轮上细钢丝的拉动，使演员由地面从静止开始向上运动。在车从A运动到B的过程中（g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（）A．演员上升的高度为3mB．演员最大速度为8m/sC．以地面为重力势能的零点，演员最大机械能为2400JD．钢丝在这一过程中对演员做功为4275J【答案】D【详解】A．在车由A到B的过程中，轮和轴转过的角度相等，即h为人上升的高度，代入数据可解得h=4.5m，故A错误；B．将汽车的速度v沿绳和垂直绳方向正交分解，可得绳子伸长的速度v1=vcos53°=6m/s由于轮轴的角速度相等，设人上升速度为v3，轮的半径为R，轴的半径为r，则有代入数据可得v3=9m/s，即演员最大速度为9m/s，故B错误；CD．钢丝在这一过程中对人所做的功就是人具有的最大机械能，即故C错误，D正确。故选D。4．如图，劲度系数为100的轻弹簧下端固定于倾角的光滑斜面底端，上端连接物块Q，Q同时与平行于斜面的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑竖直杆上的物块P连接，图中O，B两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P在A点静止不动，A、B间距离h=0.4m，此时轻绳中张力大小为50N。已知P的质量为0.8kg，Q的质量为5kg。现将P由静止释放（不计滑轮大小及摩擦，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），下列说法正确的是（）A．P上升至B点时，弹簧的压缩量为0.2mB．P上升至B点时，绳拉力等于40NC．P上升至B点的过程中，Q的加速度先增大后减小D．P上升至B点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为8J【答案】D【详解】A．当物块P在A点时，对于Q，受到轻绳的拉力、重力、斜面的支持力、弹簧的弹力，设Q的质量为m，P的质量为M，设此时弹簧被拉伸x，则解得当P上升到B点时，Q下滑了0.2m，则物体被压缩了0.1m，所以A...