高中物理人教版（2019）必修二8.4机械能守恒定律

更新时间：2021-05-20 浏览次数：251 类型：同步测试

一、单选题

1. 在下列情况中，机械能守恒的是（）

A . 飘落的树叶 B . 沿着斜面匀速下滑的物体 C . 被起重机匀加速吊起的物体 D . 不计空气阻力，推出的铅球在空中运动的过程

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2. 高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是（）

A . 动能减少，重力势能减少 B . 动能减少，重力势能增加 C . 动能增加，重力势能减少 D . 动能增加，重力势能增加

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3. 伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性．在此理想实验中，能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（）

A . 小球滚下斜面时，高度降低，速度增大 B . 小球滚上斜面时，高度增加，速度减小 C . 小球总能准确地到达与起始点相同的高度 D . 小球能在两斜面之间来回滚动

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4. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的小球以速度 $\text{[math]}$ 离开桌面。若以桌面为零势能面，则它经过 $\text{[math]}$ 点时所具有的机械能是（不计空气阻力）（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 在室内滑雪场，游客们足不出户即可享受滑雪的乐趣，游客先乘自动扶梯至雪坡顶端，然后顺坡滑下，滑到平地上后很快便停下来，从雪坡顶端到最后停下来的整个过程中，下列说法中正确的是（）

A . 人的动能先增加后减小，动能与势能之和不变 B . 人的动能先增加后减小，动能与势能之和一直减小 C . 人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后不变 D . 人的动能先增加后减小，动能与势能之和先变大后减小

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6. (2020高一下·菏泽期末) 如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（）

A . B . C . D .

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7. (2023高一下·郑州期末) 火箭发射回收是航天技术的一大进步。如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上。不计火箭质量的变化，则（）

A . 火箭在匀速下降过程中，机械能守恒 B . 火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于失重状态 C . 火箭在减速下降过程中，合力做功等于火箭机械能的变化 D . 火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力

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8. 以下说法中，正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 弹簧弹力做正功，弹簧系统的弹性势能一定增加 B . 合外力做负功，物体的机械能一定减少 C . 一个物体所受合外力为零，它的机械能一定守恒 D . 一个物体所受合外力不为零，它的机械能可能守恒

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9. 浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地．如图为老乡敲打板栗的情形，假设某一次敲打时，离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出．已知板栗的质量为20g，(忽略空气阻力作用，以地面为零势能面) ，则关于该板栗下列说法正确的是（）

A . 水平飞出时的重力势能是0.08J B . 落地时的机械能为0.16J C . 在离地高1m处的势能是其机械能的5/24 D . 有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人

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二、多选题

10. 如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其上方 $\text{[math]}$ 位置有一小球，小球从静止开始下落，在 $\text{[math]}$ 位置接触弹簧的上端，在 $\text{[math]}$ 位置小球所受弹力大小等于重力，在 $\text{[math]}$ 位置小球速度减小到零．则小球（）

A . 下落至C处速度最大 B . 由A至D下落过程中机械能守恒 C . 由B至D的过程中，动能先增大后减小 D . 由A至D的过程中重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加

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11. 如图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一高度上的A、B两点由静止自由滑下，通过最低点时，下列说法正确的是（）

A . 小球对轨道底端的压力是相同的 B . 小球对轨道底端的压力是不同的，半径小的压力大 C . 通过最低点的速度不同，半径大的速度大 D . 通过最低点时向心加速度是相同的

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12. 如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2，现在由水平位置静止释放，在a下降过程中（）

A . a､b两球角速度相等 B . a､b两球向心加速度相等 C . 杆对a､b两球都不做功 D . a､b两球机械能之和保持不变

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13. 如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中，(重力加速度大小为g)（）

A . 小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态 B . 小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态 C . 此过程中小环的机械能守恒 D . 小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m＋M)g

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14. (2020高一下·梧州期末) 有一款蹿红的微信小游戏“跳一跳”，游戏要求操作者通过控制棋子(质量为m，可视为质点)脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）

A . 棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加mgh B . 棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，机械能增加mgh C . 棋子离开平台后距平台面高度为 $\text{[math]}$ 时动能为 $\text{[math]}$ D . 棋子落到另一平台上时的速度大于 $\text{[math]}$

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三、解答题

15. 如图所示，一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球静置于地面，并用手托住b球，使轻绳刚好绷紧，此时b球距地面高度 $\text{[math]}$ 由静止释放b球，在b球着地前的瞬间，a球立即与轻绳脱离 $\text{[math]}$ 已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力 $\text{[math]}$ 求：
1. （1） b球着地时的速度大小；
2. （2） a球从开始脱离轻绳至再次回到地面的时间．
3. （3）若以地面为零势能面，求a球再次回到地面前的机械能
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16. 如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点；N为防护罩，它是一个竖直固定的 $\text{[math]}$ 圆弧，其半径 $\text{[math]}$ ，圆心位于B点．在A放置水平向左的弹簧枪，可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能．假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上，求：
1. （1）钢珠在B点的速度；
2. （2）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep；
3. （3）钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间．
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17. 如图所示，在光滑水平地面上放置质量 $\text{[math]}$ 的长木板，木板上表面与固定的光滑弧面相切。一质量 $\text{[math]}$ 的小滑块自弧面上距木板高h处由静止自由滑下，在木板上滑行 $\text{[math]}$ 后，滑块和木块以共同速度 $\text{[math]}$ 匀速运动，g取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）滑块与木块间的摩擦力大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）滑块下滑的高度h；
3. （3）滑块与木板相对滑动过程中产生的热量Q。
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18. 两个底面积都是S的圆桶放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，如图所示。已知水的密度为 $\text{[math]}$ ，现把连接两桶的阀门打开，不计摩擦阻力，当两桶水面高度第一次相等时，水面的速度为多大？（连接两桶的阀门之间水的质量不计）

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19. 如图，足够长光滑斜面的倾角为θ=30°，竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为a=6m，斜面上的物体M和穿过细杆的m通过跨过定滑轮的轻绳相连，开始保持两物体静止，连接m的轻绳处于水平状态，放手后两物体从静止开始运动，已知M=3kg，m=5.2kg，g=10m/s² ．
1. （1）求m下降b=8m时两物体的速度大小各是多大？
2. （2）若m下降b=8m时恰绳子断了，从此时算起M最多还可以上升的高度是多大？
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