(完整版)机械能守恒定律应用测试题题及答案
六 机械能守恒定律应用1 班级 姓名 学号
一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）
1．若不计空气的阻力，以下实例中运动物体机械能守恒的是 （ ）
A ．物体沿斜面匀速下滑
B ．物体做竖直上抛运动
C ．物体做自由落体运动
D ．用细绳拴着小球，一端为圆心，使小球在竖直平面内做圆周运动
2．设质量m=1.0kg 的物体从倾角为300，高2.0m 的光滑斜面由静止开始下滑，那么当它滑到斜面中点时刻所具有的机械能是（取地面为参考平面） （ ）
A 、零
B 、20焦耳
C 、40焦耳
D 、10焦耳
3．如图所示，物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F 作用，沿斜面向下运动，已知拉力F 大小恰好等于物体所受的摩擦
力，则物体在运动过程中， ( )
A 、作匀速运动；
B 、作匀加速运动；
C 、机械能保持不变；
D 、机械能减小。
4．如图2所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最
短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是 （ ）
A ．重力势能和动能之和总保持不变
B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变
C ．动能和弹性势能之和保持不变
D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
5．一个人站在阳台上，以相同的速率v 0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三个球落地时的速率： （ ）
A 、上抛球最大
B 、下抛球最大
C 、平抛球最大
D 、三个球一样大
6．图中圆弧轨道AB 是在竖直平面内的1/4圆周，在B 点，轨道
的切线是水平的．一质点自A 点从静止开始下滑，不计滑块与轨
道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B 点时的加速度大小
和刚滑过B 点时的加速度大小分别为 ( )
A ．0，g
B ．g ，g
C ．2g ，g
D ．2g ，2g
7．如图所示，一根长为l 1的橡皮条和一根长为l 2的绳子（l 1 于同一点，橡皮条的另一端系一A 球，绳子的另一端系一B 球，两 球质量相等，现从悬线水平位置（绳拉直，橡皮条保持原长）将两球 由静止释放，当两球摆至最低点时，橡皮条的长度与绳子长度相等， 此时两球速度的大小为 （ ） A ． B 球速度较大 B ．A 球速度较大 C ．两球速度相等 D ．不能确定 8．如图所示，从H 高处以v 平抛一小球，不计空气阻力，当小球距 地面高度为h 时，其动能恰好等于其势能，则 （ ） A ．h=2H B ．h ＜2H C ．h ＞2 H D ．无法确定 *9．人站在h 高处的平台上，水平抛出一个质量为m 的物体，物体落地时的速度为v ，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有： （ ） 图2 F A ．人对小球做的功是221mv B ．人对小球做的功是mgh mv -22 1 C ．小球落地时的机械能是221mv D ．小球落地时的机械能是mgh mv -221 *10．质量相同的小球A 和B 分别悬挂在长为L 和2L 的 不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释 放，当二绳竖直时，则： （ ） A 、两球速度一样大 B 、两球的动能一样大 C 、两球的机械能一样大 D 、两球所受的拉力一样大 二、填空题 11．以初速度v 0竖直上抛一小球。若不计空气阻力，在上升过程中，从抛到小球动能减 少一半所经过的时间是___ __。 12．如图所示，mA=4kg ，mB=1kg ，A 与桌面动摩擦因数μ=0.2， B 与地面间的距离s=0.8m ，A 、B 原来静止。则B 刚落到 地面时的速度为 m/s ， B 落地后，A 在桌面上 能继续滑行 米才能静止下来。（g 取10m/s 2） *13．如图所示，一根原长为L 的轻质弹簧，下端固定在水平 桌面上，上端固定一个质量为m 的物体A ，A 静止时弹簧的压缩 量为ΔL 1，在A 上再放一个质量也是m 的物体B ，待A 、B 静止 后，在B 上施加一竖直向下的力F ，使弹簧再缩短ΔL 2，这时弹簧 的弹性势能为E P 。突然撤去力F ，则B 脱离A 向上飞出的瞬间弹 簧的长度应为 。这时B 的速度是 。 三、计算题 14．如图所示，以速度v 0=12m ／s 沿光滑地面滑行的小球，上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出，当跳板高度h 多大时，小球飞行的距离s 最大？这个距离是多少？（g=10m ／s 2） 15．如图所示，让摆球从图中的A 位置由静止开始下摆，正 好摆到最低点B 位置时线被拉断.设摆线长l ＝1.6 m ，悬点到 地面的竖直高度为H ＝6.6 m ，不计空气阻力，求： （1）摆球落地时的速度。 （2）落地点D 到C 点的距离（g ＝10 m ／s 2）。 六 机械能守恒定律应用1参考答案 1、 BCD 2、B 3、BC 4、D 5、D 6、C 7、A 8、C 9、BC 10、CD 11、g v 2)22(0- 12、0.8 0.16 13、L ， g L L m E p )2(221∆+∆- 14、h=g v 420=3.6m g v S 220m ax ==7.2m 15、（1）v D ＝10.8 m ／s （2）4 m 。 机械能守恒定律复习测试题 1．在如图所示的实验中，小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下，每次都能到达右端与A等高的B点．关于其原因，下列说法中正确的是() A．是因为小球总是记得自己的高度 B．是因为小球在运动过程中，始终保持能量守恒 C．是因为小球在运动过程中，始终保持势能守恒 D．是因为小球在运动过程中，始终保持动能守恒 2．下面的物体中，只具有动能的是()，只具有势能的是()，既具有动能又具有势能的是()．(以地面为参考平面) A．停在地面上的汽车B．在空中飞行的飞机 C．被起重机吊在空中静止的货物D．压缩的弹簧 E．正在水平铁轨上行驶的火车 3.在伽利略的理想斜面实验中，小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同，我们把这一事实说成是“有某一量守恒”，下列说法正确的是() A．小球在运动的过程中速度是守恒的 B．小球在运动的过程中高度是守恒的 C．小球在运动的过程中动能是守恒的 D．小球在运动的过程中能量是守恒的 4.质量是2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力，由静止开始运动，经过 F 5s；求： ①5s内拉力的平均功率 ②5s末拉力的瞬时功率（g取10m/s2） mg 5.如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m，一小球停放在光滑水平轨道上，现给小球一个v0=5m/s的初速度，求：小球从C点抛出时的速度（g取10m/s2）. R V0 A B 6.如图，长l=80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100g的小球.将小球拉起至细绳与竖立方向成60°角的位置，然后无初速释放.不计各处阻力，求小球通过最低点时，细绳对小球拉力多大？取g=10m/s2. 机械能守恒定律测试题 一、选择题每题4分,共40分 1．下列说法正确的是 A ．如果物体或系统所受到的合外力为零,则机械能一定守恒 B ．如果合外力对物体或系统做功为零,则机械能一定守恒 C ．物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中,不计空气阻力,机械能一定守恒 D ．做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒 2．如图所示,木板OA 水平放置,长为L ,在A 处放置一个质量为m 的物体,现绕O 点缓 慢抬高到A '端,直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干 扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O 点,在整个过程中 A ．支持力对物体做的总功为mgLsin α B ．摩擦力对物体做的总功为零 C ．木板对物体做的总功为零 D ．木板对物体做的总功为正功 3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为1K E ,重力势能为1P E ;与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为2K E ,重力势能为2P E ;则下列关系式中正确的是 A ．1K E ＞2K E B ．1P E ＞2P E C ．2211P K P K E E E E +=+ D ．11K P E E +＜ 22K P E E + 4．质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为g 54 ,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是 A ．物体动能增加了 mgh 5 4 B ．物体的机械能减少了 mgh 5 4 C ．物体克服阻力所做的功为 mgh 5 1 D ．物体的重力势能减少了mgh 5．如图所示,木板质量为M ,长度为L ,小木块的质量为m ,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接,小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m 拉至右端,拉力至少做功为 A ． mgL μ B ．2 mgL μ C ． 2 mgL μ D ． gL m M )(+μ 6．如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端,右端与小木块1m 连接,且 1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑,开始时1m 和2m 均静止,现同时对 《机械能守恒》 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对 得4分，对而不全得2分。） 1、关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（） A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做变速运动的物体机械能可能守恒 C．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒 2、质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图1所示，若以桌面为参考 平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是 （） A．mgh，减少mg（Ｈ－h） B．mgh，增加mg（Ｈ＋h） C．－mgh，增加mg（Ｈ－h） D．－mgh，减少mg（Ｈ＋h） 图1 3、一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如图2所示，表示物 体的动能E k随高度h变化的图象A、物体的重力势能E p随速度v变化的图象B、物体的机械能E随高度h变化的图象C、物体的动能E k随速度v的变化图象D，可能正确的是（） 图2 4、物体从高处自由下落，若选地面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时，物体所具有的动能和 重力势能之比为（） A．1:4 B．1:3 C．1:2 D．1:1 5、如图3所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过 桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连，已知M=2m，让绳拉直后使砝码 从静止开始下降h（小于桌面）的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速率为 （） 图3 图4 A ． 31gh 6 B ．mgh C ．gh 2 D ．gh 33 2 6、质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬于O 点，如图4所示， 小球在水 平力F 作用下由最低点P 缓慢地移到Q 点，在 此过程中F 做的功为（ ） A ．FL sin θ B ．mgL cos θ C ．mgL （1－cos θ） D ．Fl tan θ 7、质量为m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为 5 4 g ，在物体下落h 的过程中，下列说法中正确的应是 （ ） A ．物体的动能增加了 54 mgh B ．物体的机械能减少了5 4 mgh C ．物体克服阻力所做的功为5 1 mgh D ．物体的重力势能减少了mgh 8、如图5所示，一轻弹簧固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与 悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速地释放，让它自 由摆下，不计空气阻力，在重物由A 点摆向最低点的过程中（ ） A ．重物的重力势能减少 B ．重物的重力势能增大 C ．重物的机械能不变 D ．重物的机械能减少 9、如图6所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到 最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是（ ） A ．重力势能和动能之和总保持不变 B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变 C ．动能和弹性势能之和保持不变 D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 10、平抛一物体，落地时速度方向与水平方向的夹角为θ.取地面为 参考平面，则物体被抛出时，其重力势能和动能之比为（ ） A ．tan θ B ．cot θ C ．cot 2θ D ．tan 2θ 图6 图5 六 机械能守恒定律应用1 班级 姓名 学号 一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的） 1．若不计空气的阻力，以下实例中运动物体机械能守恒的是 （ ） A ．物体沿斜面匀速下滑 B ．物体做竖直上抛运动 C ．物体做自由落体运动 D ．用细绳拴着小球，一端为圆心，使小球在竖直平面内做圆周运动 2．设质量m=1.0kg 的物体从倾角为300，高2.0m 的光滑斜面由静止开始下滑，那么当它滑到斜面中点时刻所具有的机械能是（取地面为参考平面） （ ） A 、零 B 、20焦耳 C 、40焦耳 D 、10焦耳 3．如图所示，物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F 作用，沿斜面向下运动，已知拉力F 大小恰好等于物体所受的摩擦 力，则物体在运动过程中， ( ) A 、作匀速运动； B 、作匀加速运动； C 、机械能保持不变； D 、机械能减小。 4．如图2所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最 短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的是 （ ） A ．重力势能和动能之和总保持不变 B ．重力势能和弹性势能之和总保持不变 C ．动能和弹性势能之和保持不变 D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变 5．一个人站在阳台上，以相同的速率v 0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三个球落地时的速率： （ ） A 、上抛球最大 B 、下抛球最大 C 、平抛球最大 D 、三个球一样大 6．图中圆弧轨道AB 是在竖直平面内的1/4圆周，在B 点，轨道 的切线是水平的．一质点自A 点从静止开始下滑，不计滑块与轨 道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B 点时的加速度大小 和刚滑过B 点时的加速度大小分别为 ( ) A ．0，g B ．g ，g C ．2g ，g D ．2g ，2g 7．如图所示，一根长为l 1的橡皮条和一根长为l 2的绳子（l 1 高一物理周练（机械能守恒定律）班级_________ 姓名_________ 学号_________ 得分_________ 一、选择题（每题6分，共36分） 1、下列说法正确的是：（） A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。 B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。 C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他 力作用时，物体的机械能也可能守恒。 D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( ) A.所具有的重力势能相等 B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等 D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（） A、减少的重力势能大于增加的弹性势能 B、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D、系统的机械能增加 4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处 自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到 地面前的瞬间的机械能应为（） A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H-h） 5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是（） A.手对物体做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J 6、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块， 并留在其中，下列说法正确的是（） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 二、填空题（每题8分，共24分） 7、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为____________。 8、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟 高三物理机械能守恒定律测试题及答案 1．下列说法正确的是 （ ） A ．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 B ．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒 C ．物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒 D ．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒 2．如图所示，木板OA 水平放置，长为L ，在A 处放置一个质量为m 的物体，现绕O 点缓 慢抬高到A '端，直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干 扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O 点，在整个过程中（ ） A ．支持力对物体做的总功为αsin mgL B ．摩擦力对物体做的总功为零 C ．木板对物体做的总功为零 D ．木板对物体做的总功为正功 3．静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右、大小先后为F 1、F 2、F 3的拉力作用做直线运动，t =4s 时停下，其速度—时间图象如图所示，已知物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是（ ） A ．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B ．全过程拉力做的功等于零 C ．一定有F 1+F 3=2F 2 D ．可能有F 1+F 3>2F 2 4．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为 g 5 4 ，在物体下落h 的过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．物体动能增加了 mgh 5 4 B ．物体的机械能减少了 mgh 5 4 C ．物体克服阻力所做的功为 mgh 5 1 D ．物体的重力势能减少了mgh 5．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块的质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为 （ ） 机机械械能能守守恒恒定定律律练练习习 一、选择题 1、以下说法正确的是 A ．只有物体所受合外力为零时动能才守恒 B ．若合外力对物体做功为零则物体机械能守恒 C ．物体所受合外力为零时动能必守恒 D ．物体除受重力，弹力外不受其它力，机械能才守恒 2、下列哪些过程机械能守恒 A ．物体在竖直平面内做匀速圆周运动 B ．在倾角为θ的斜面上匀速下滑的物体 C ．铁球在水中下落 D ．用细线拴着小球在竖直平面内做圆周运动 3、球m 用轻弹簧连接，由水平位置释放，在球摆至最低点的过程中 A ．m 的机械能守恒 B．m的动能增加 C．m的机械能减少 D．m、弹簧、和地球构成的系统的机械能守恒 4、重为100N长1米的不均匀铁棒平放在水平面上，某人将它一端缓慢竖起，需做功55J，将它另一端竖起，需做功 A．45J B．55J C．60J D．65J 5、下列说法正确的是 A．摩擦力对物体做功，其机械能必减少 B．外力对物体做功，其机械能必不守恒 C．做变速运动的物体可能没有力对它做功 D．物体速度增加时，其机械能可能减少 6、如图，一小物块初速V1，开始由A点沿水平面滑至B点时速度为V2，若该物块仍以速度V1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为V2ˊ，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同，则 A。V2＞V2ˊ B．V2＜V2ˊ C．V2＝V2ˊ D．沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等 7、右图M l＞M2滑轮光滑轻质，阻力不计，M l离地高度为H在M l下降过程中 A．M l的机械能增加 B．M2的机械能增加 C．M l和M2的总机械能增加 D．M l和M2的总机械能守恒 8、一个物体在运动过程中始终有加速度，则 A．它的动能必有变化B．它的机械能必有变化 C．它的动量必有变化D．一定受到恒力作用 图3 图4 机械能守恒定律 单元测试 一、选择题〔10×4分=48分，本大题中每个小题中有一个或多个选项正确〕 1、以下关于做功的说法中正确的选项是〔 〕 A.物体没有做功，那么物体就没有能量 B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少 C.滑动摩擦力只能做负功 D.重力对物体做功，物体的重力势能可能增加 2．如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功W 1；假设该物体从A ′沿两斜面滑到B ′，摩擦力做的总功为W 2，物体与各接触面的动摩擦因数均相同，那么〔 〕 A ．W 1=W 2 B ．W 1＞W 2 C ．W 1＜W 2 D ．不能确定W 1、W 2大小关系 3．如图2，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同 一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是〔 〕 图2 A ．P 1=P 2=P 3 B ．P 1＞P 2=P 3 C ．P 3＞P 2＞P 1 D ．P 1＞P 2＞P 3 4．一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂O 点，小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图3所示，那么力F 所做的功为 ( ) A ．mg l cosθ B ．mg l (1-cosθ) C ．F l sinθ D ．F l θ 5．质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的摩擦阻力为车重力的k 倍，那么车的最大速度为 ( ) 6.一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 〔 〕 A.物体克服重力所做的功 7．如图5所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，与扶梯一起沿斜面加速上升．在这个过程中，人脚所受的静摩擦力 〔 〕 Ａ．等于零，对人不做功； Ｂ．水平向左，对人做负功； Ｃ．水平向右，对人做正功； Ｄ．沿斜面向上，对人作正功． 图5 图1 机械能守恒定律及其应用测试题及解析 1.(2018·天津高考)滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员(可视 为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB ，从滑道的A 点滑行到最低 点B 的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB 下滑过程中( ) A ．所受合外力始终为零 B ．所受摩擦力大小不变 C ．合外力做功一定为零 D ．机械能始终保持不变 解析：选C 运动员从A 点滑到B 点的过程做匀速圆周运动，合外力 指向圆心，不做功，故A 错误，C 正确。如图所示，沿圆弧切线方向运动 员受到的合力为零，即F f ＝mg sin α，下滑过程中α减小，sin α变小，故摩 擦力F f 变小，故B 错误。运动员下滑过程中动能不变，重力势能减小，则 机械能减小，故D 错误。 2．(2019·内江一模)如图所示，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度向下抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中(弹性轻绳始终在弹性限度内，空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是( ) A ．绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，球的动能一直减小 B ．该过程中，手受到的绳的拉力先增大后减小 C ．该过程中，重力对球做的功大于球克服绳的拉力做的功 D ．在最低点时，球、绳和地球组成的系统势能最大 解析：选D 绳伸直以后，绳的拉力始终做负功，但重力大于拉力时球的速度增大，故球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大，继续向下，当重力小于拉力时球的速度减小，则球 的动能减小，A 错误；该过程中，手受到绳的拉力一直增大，B 错误；由动能定理可得W G －W 克绳＝0－12 m v 02，该过程中重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功，C 错误；在最低点时，小球的动能为零，球、绳和地球组成的系统势能最大，D 正确。 3．[多选]如图所示，光滑长铁链由若干链节组成，全长为L ，圆形管状轨道半径为R ，L >2πR ，R 远大于一节铁链的高度和长度。铁链靠惯性通过轨道继续前进，下列判断正确的是( ) A ．在第一节完成圆周运动的过程中，第一节链节机械能守恒 B ．每节铁链通过最高点的速度依次减小 C ．第一节链节与最后一节链节到达最高点的速度大小相等 D ．第一节链节回到最低点至最后一节链节进入轨道的过程中铁链的速度保持不变 机械能守恒定律习题及答案 【篇一：《机械能守恒定律》各节练习题(精华版)(含答 案)】 >一、选择题 1．如图5-19-1所示，两个互相垂直的力f1和f2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力f1对物体做功为4j，力f2对 物体做功为3j，则力f1与f2的合力对物体做功为( ) a．7j b．5j c．3.5j d．1j 2．一个力对物体做了负功，则说明( ) 图5-19-1 a.这个力一定阻碍物体的运动 b.这个力不一定阻碍物体的运动 3．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是( ) a．滑动摩擦力总是做负功 b．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 Ｃ．静摩擦力对物体一定做负功 d．静摩擦力对物体总是做正功 4．下列说法中正确的是( ) a．功是矢量，正、负表示方向 b．功是标量，正、负表示外力对物体做功，还是物体克服外力做功 c．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系 d．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量 5．如图5-19-2所示，一物体分别沿ao,bo轨道由静止滑到底端， 物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为w1， 和w2，则( ) a．w1w2 b．wl＝w２ c．w1w2 d．无法比较 6.关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法中正确的是( ) 图 5-19-2 a．当作用力做正功时，反作用力一定做负功 b．当作用力不做功时，反作用力也不做功 c．作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的 d．作用力做正功时，反作用力也可以做正功 二、填空 7.______和______是做功的两个不可缺少的因素. （完整版）机械能守恒定律练习题含答案 机械能守恒定律练习题 一、选择题（每题6分，共36分） 1、下列说法正确的是：（选CD） A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。（是只有重力和弹力做功） B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。（吊车匀速提高物体） C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力 作用时，物体的机械能也可能守恒。（受到一对平衡力） D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们(选C) A.所具有的重力势能相等（质量不等） B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等（初始时刻机械能相等） D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的 下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（选A） A、减少的重力势能大于增加的弹性势能（手对物体的支持力也有做功， 根据合外力做功为0） B、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D、系统的机械能增加（动能不变，势能减小） 4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（选B） A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H- h） 6、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块， 并留在其中，下列说法正确的是（选BD） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等（与木块和子弹的动能，还 有热能） B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等（子弹的合外力是阻力） C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功（一部分转化成热能） 二、填空题（每题8分，共24分） 七 机械能守恒定律应用 2 班级 姓名 学号 一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的） 1．关于机械能是否守恒的叙述，正确的是 （ ） A ．作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B ．作匀变速运动的物体机械能可能守恒 C ．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D ．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒 2．一个物体由静止沿长为 L 的光滑斜面下滑。当物体的速度达到末速度一半时，物体 沿斜面下滑的长度是 （ ） A 、L/4 B 、（ 2 -1）L C 、L/2 D 、L/ 2 3．如图所示，小球自 a 点由静止自由下落，到 b 点时与弹簧接触，到 c 点时弹簧被压缩到最短， 若不计弹簧质量和空气阻力， 在小球由 a →b → c 的运动过程中，以下叙述正确的是 （ ） A ．小球和弹簧总机械能守恒 B ．小球的重力势能随时间均匀减少 C ．小球在 b 点时动能最大 D ．到 c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4．用力Ｆ把质量为ｍ的物体从地面举高ｈ时物体的速度为 v ，则 A ．力Ｆ做功为ｍｇｈ B ．重力做功为－ｍ g ｈ C ．合力做功为 1 mv 2 D ．重力势能增加为ｍ g ｈ 2 5．如图所示，质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳 绕过桌边光滑的定滑轮与质量为 2m 的砝码相连，让绳拉直后使 砝码从静止开始下降 h 的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上， 这时砝码的速率为 （ ） A ． 2gh B ． 1 6gh C ． 6gh D ． 2 3gh 3 3 * 6．质量不计的直角形支架两端分别连接质量为 m 和 2m 的小球 （ ） A 和 B 。支架的两直角边长度分别为 2l 和 l ，支架可绕固定轴 O 在竖直平面内无摩擦转动， 如图 7 所示。 开始时 OA 边处于水平 O A 位置，由静止释放，则 （ ） A ． A 球的最大速度为 2 2 gl B ． A 球的速度最大时，两小球的总重力势能最小 450 C ． A 球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为 D ． A 、 B 两球的最大速度之比 v 1∶ v 2=2∶ 1 2l m l B 2m 图 7 * 7．如图所示，一细绳的上端固定在天花板上靠近墙壁的 O 点，下 端拴一小球， L 点是小球下垂时的平衡位置， Q 点代表一固定在墙 上的细长钉子，位于 OL 直线上， N 点在 Q 点正上方，且 QN=QL ， M 点与 Q 点等高 .现将小球从竖直位置（保持绳绷直）拉开到与 N 等高的 P 点，释放后任其向 L 摆动，运动过程中空气阻力可忽略不计，小球到达 L 后 .因细绳被长钉挡住， 将开始沿以 Q 为中心的圆弧 继续运动，在此以后 （ ） 期末测试（一） 一、选择题 1、下列关于功和能的说法正确的是（） A．功就是能，能就是功B．物体做功越多，物体的能就越大 C．外力对物体不做功，这个物体就没有能量D．能量转化的多少可用功来量度 2、如图所示，大小相同的力F作用在同一个物体上，物体分别沿光滑水平面、粗糙水平面、光滑斜面、竖直方向运动一段相等的距离x，已知力F与物体的运动方向均相同。 则上述四种情景中都相同的是( ) A．拉力F对物体做的功 B．物体的动能增量 C．物体加速度的大小 D．物体运动的时间 3、如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下以一定的初速度竖直向上运动， 物体的加速度方向向下，空气阻力不计，则物体的机械能（） A．一定增加 B．一定减少 C．一定不变 D．可能增加，也可能减少 4、在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（） A.mgh-mv2- B.-mgh C.mgh+mv2 D.mgh+mv2- 5、如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨 过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动，设人从地面上平台 的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处，在此过程中人的拉力对物体 所做的功为（） A．B．C．D． 6、如图，质量为m的物块与转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转轴相距R，物体随转台由静止开始转动，当转速增加到某值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始做匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功为（） A． 0 B．2πμmgR C． 2μmgR D． 高考物理小题必练 (1)机械能守恒的条件的理解及判断方法；(2)机械能守恒定律的三种表达形式；(3)多个物体机械能守恒。 例1．(2019∙全国II 卷∙18)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。重力加速度取10 m/s 2 。由图中数据可得( ) A ．物体的质量为2 kg B ．h ＝0时，物体的速率为20 m/s C ．h ＝2 m 时，物体的动能E k ＝40 J D ．从地面至h ＝4 m ，物体的动能减少100 J 【解析】E p －h 图像知其斜率为G ，故G ＝20 N ，解得m ＝2 kg ，A 正确；h ＝0时，E p ＝0，E k ＝E 机－E p ＝100 J －0＝100 J ，故12mv 2 ＝100 J ，解得v ＝10 m/s ，B 错误；h ＝2 m 时，E p ＝ 40 J ，E k ＝E 机－E p ＝85 J －40 J ＝45 J ，C 错误；h ＝0时，E k ＝E 机－E p ＝100 J －0＝100 J ， h ＝4 m 时，E k ʹ＝E 机－E p ＝80 J －80 J ＝0，故E k －E k ʹ＝100 J ，D 正确。 【答案】AD 【点睛】本题考查动能、重力势能、机械能的概念和动能定理的应用，以及利用数形结合处理物理问题的能力，体现了能量观念和科学推理的核心素养，同时还体现了图像展示物理关系的形式美。 小题必练10：机械能守恒定律及其应用 1．不计空气阻力，下列运动的物体中机械能不守恒的是( ) A．起重机吊起物体匀速上升 B．物体做平抛运动 C．圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 D．一个轻质弹簧上端固定，下端系一个重物，重物在竖直方向上上下振动(以物体和弹簧整体为研究对象) 【答案】A 【解析】起重机吊起物体匀速上升，物体的动能不变而势能增加，故机械能不守恒，A项正确；物体做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，B项错误；圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动，没有力做功，机械能守恒，C项错误；一个轻质弹簧上端固定，下端系一个重物，重物在竖直方向上上下振动，只有重力和弹力做功，机械能守恒，D项错误。 2．(多选)一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F作用下开始向上运动，如图甲所示。在物体向上运动过程中，其机械能E与位移x的关系图像如图乙所示(空气阻力不计)，已知曲线上点A处的切线斜率最大，则( ) A．在x1处物体所受拉力最大 B．在x1～x2过程中，物体的动能先增大后减小 C．在x2处物体的速度最大 D．在x1～x2过程中，物体的加速度先增大后减小 【答案】AB 【解析】由题图可知，x1处物体图像的斜率最大，说明此时机械能变化最快，由E＝Fx可知此时所受的拉力最大，故A正确；x1～x2过程中，图像的斜率越来越小，则说明拉力越来越小，x2时刻图像的斜率为零，说明此时拉力为零，在这一过程中物体应先加速后减速，说明最大速度一定不在x2处，故B正确，C错误；由图像可知，在x1～x2过程中，拉力逐渐减小，直到变为零，则物体受到的合力应先减小到零，后反向增大，故加速度应先减小，后反向增 《机械能守恒定律》单元测试题 一、选择题。（本大题共有12小题，每小题4分，共48分。其中，1~8题为单选题，9~12题为多选题） 1、下列说法正确的是（ ） A 、一对相互作用力做功之和一定为零 B 、作用力做正功，反作用力一定做负功 C 、一对平衡力做功之和一定为零 D 、一对摩擦力做功之和一定为负值 2、如图所示，一块木板可绕过O 点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块， 木板右端受到竖直向上的作用力F ，从图中实线位置缓慢转动到虚线位置，木块相对木板不发生滑动．则在此过程中（ ） A ．木板对木块的支持力不做功 B ．木板对木块的摩擦力做负功 C ．木板对木块的摩擦力不做功 D ．F 对木板所做的功等于木板重力势能的增加 3、三个质量相同的物体以相同大小的初速度v 0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛．若不计空气阻力，它们所能达到的最大高度分别用H 1、H 2和H 3表示，则( ) A ．H 1＝H 2＝H 3 B ．H 1＝H 2＞H 3 C ．H 1＞H 2＞H 3 D ．H 1＞H 2＝H 3 4、如图所示，质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F 时，转动半径为R ，当拉力逐渐减小到F 4时，物体仍做匀速圆周运动，半径 为2R ，则外力对物体所做功的绝对值是( )． A.FR 4 B. 3FR 4 C.5FR 2 D ．0 5、质量为m 的物体，从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ，下列几种说法正确的是( ) ①物体的机械能增加了 21mg h ②物体的动能增加了2 1 mg h ③物体的机械能减少了2 1 mg h ④物体的重力势能减少了mg h A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②④ 6、如图所示，重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上，从a 点由静止下滑，到b 点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c 点开始弹回，返回b 点离开弹簧，最后又回到a 点，已知ab ＝0.8m ，bc ＝0.4m ，那么在整个过程中叙述不正确的是( ) A ．滑块动能的最大值是6 J B ．弹簧弹性势能的最大值是6 J C ．从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D ．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒 机械能守恒定律测试题 一、选择题（每题4分，共40分） 1．下列说法正确的是 （ ） A ．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 B ．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒 C ．物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒 D ．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒 2．如图所示，木板OA 水平放置，长为L ，在A 处放置一个质量为m 的物体，现绕O 点缓 慢抬高到A '端，直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干 扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O 点，在整个过程中（ ） A ．支持力对物体做的总功为mgLsin α B ．摩擦力对物体做的总功为零 C ．木板对物体做的总功为零 D ．木板对物体做的总功为正功 3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为1K E ，重力势能为1P E 。与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为2K E ，重力势能为2P E 。则下列关系式中正确的是（ ） A ．1K E ＞2K E B ．1P E ＞2P E C ．2211P K P K E E E E +=+ D ．11K P E E +＜ 22K P E E + 4．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g 5 4 ，在物体下落h 的过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．物体动能增加了 mgh 5 4 B ．物体的机械能减少了 mgh 5 4 C ．物体克服阻力所做的功为 mgh 5 1 D ．物体的重力势能减少了mgh 5．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块的质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为 （ ） A ．mgL μ B ．2mgL μ C ． 2 mgL μ D ．gL m M )(+μ 6．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端，右端与小木块1m 连接，且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑，开始时1m 和2m 均静止，现同时 对1m 、2m 施加等大反向的 水平恒力1F 和2F ，从两物体开始运动以后的整个过程中，对1m 、2m 和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（ ） 机械能守恒定律的综合运用（含典型例题变式练习题和答案） 一. 教学内容： 机械能守恒定律的综合运用 二. 学习目标： 1、掌握机械能守恒定律的表达式及应用机械能守恒定律解题的一般方法和步骤。 2、深刻掌握关于机械能守恒定律的习题类型及其相关解法。 三. 考点地位： 机械能守恒定律的综合应用问题是高考考查的重点和难点，题目类型通常为计算题目形式，从出题形式上常与牛顿定律、圆周运动、电磁学、热学等问题进行综合，从习题模型化的角度上来看，常与线、轻杆、弹簧等模型综合，题目灵活性很强，在高考当中常做为压轴题形式出现，2007年天津理综卷第5题，2006年全国Ⅱ卷理综卷第23题、2006年广东大综合卷第34题、2006年北京理综卷第22题、2005年北京理综卷的第23题均通过大型计算题目形式考查。 知识体系： （一）机械能守恒定律的表达式： 当系统满足机械能守恒的条件以后，常见的守恒表达式有以下几种： ①，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和。 ②△=－或△，即动能（或势能）的增加量等于势能（或动能）的减少量。 ③△，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量。 （二）应用机械能守恒定律解题的步骤及方法： （1）根据题意选取研究对象（物体或系统）。 （2）明确研究对象的运动过程，分析对象在运动过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒。 （3）恰当地选取零势面，确定研究对象在运动过程中的始态和末态的机械能。 （4）根据机械能守恒定律的不同表达式列方程，并求解结果。 说明： （1）机械能守恒定律只关心运动的初、末状态，而不必考虑这两个状态之间变化过程的细节，因此，如果能恰当地选择研究对象和初、末状态，巧妙地选定势能参考平面，问题就能得到简捷、便利的解决，可避免直接应用牛顿定律可能遇到的困难，机械能守恒定律为解决力学问题提供了一条简捷的途径。 （2）如果物体运动由几个不同的物理过程组成，则应分析每个过程机械能是否守恒，还要分析过程的连接点有无能量损失，只有无机械能损失才能对整体列机械能守恒式，否则只能列出每段相应的守恒关系。 易错点12 机械能守恒定律及其应用易错总结 1.机械能守恒定律的成立条件不是合外力为零,而是除重力和系统内弹力外,其他力做功为零。 2.机械能守恒定律是对系统而言的,单个物体没有所谓的机械能守恒,正常所说的某物体的机械能守恒只是一种习惯说法,实际为该物体与地球间机械能守恒。 3.用机械能守恒定律列方程时始、末态的重力势能要选同一个零势能面。 4.虽然我们常用始、末态机械能相等列方程解题,但始、末态机械能相等与变化过程中机械能守恒含义不尽相同。整个过程中机械能一直保持不变才叫机械能守恒,始、末态只是其中的两个时刻。 5.机械能守恒定律是能量转换与守恒定律的一个特例,当有除重力和系统内弹力以外的力对系统做功时,机械能不再守恒,但系统的总能量仍守恒。 6.能量守恒定律不需要限定条件,对所有过程都适用,但用来计算时须准确列出初态的总能量和末态的总能量。 7.若从守恒的角度到关系式,要选取恰当的参考面,确定初末状态的机械能。 8.若从转化的角度到关系式,要考虑动能和势能的变化量,与参考面无关。 9.用做功判断机械能守恒,只有重力做功或系统内弹力做功。 10.研究多个物体机械能守恒时,除能量关系外,请找速度关系,根据物体沿绳(杆)方向的分速度相等,建立两个连接体的速度关系式。 解题方法 1.对机械能守恒条件的理解 (1)只有重力做功，只发生动能和重力势能的相互转化. (2)只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化. (3)只有重力和弹力做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化. (4)除受重力或弹力外，其他力也做功，但其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面的拉力F的作用下沿斜面运动，若已知拉力与摩擦力的大小相等，方向相反，在此运动过程中，其机械能守恒. 2.判断机械能是否守恒的方法 (1)利用机械能的定义直接判断：若动能和势能中，一种能变化，另一种能不变，则其机械能一定变化. (2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒.机械能守恒定律练习题(含答案)
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