人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律精品同步测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律精品同步测试题，共8页。试卷主要包含了 各图中机械能守恒的是等内容，欢迎下载使用。
机械能守恒的判定同步练习


（答题时间：30分钟）





1. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）





A. 甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，物体机械能守恒


B. 乙图中，物体在大小等于摩擦力的拉力F作用下沿斜面下滑时，物体机械能守恒


C. 丙图中，物体沿斜面匀速下滑的过程中，物体机械能守恒


D. 丁图中，斜面光滑，物体在斜面上下滑的过程中，物体机械能守恒


2. 如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（ ）





A. 弹簧的弹性势能不断增加


B. 弹簧的弹性势能不断减少


C. 小球和弹簧组成的系统机械能不断减少


D. 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变


3. 下列实例中的运动物体，机械能守恒的是（均不计空气阻力）（ ）


A. 被起重机吊起的货物正在加速上升


B. 物体水平抛出去


C. 物体沿粗糙斜面（斜面固定不动）匀速下滑


D. 一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物沿竖直方向做上下振动


4. 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）





A. 甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒


B. 乙图中物体匀速运动，机械能守恒


C. 丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒


D. 丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒


5. 各图中机械能守恒的是（ ）





A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒


B. 乙图中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时，物体B机械能守恒


C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒


D. 丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的机械能守恒


6. 两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。如果它们的初速度都为0，则下列说法正确的是（ ）





A. 下滑过程中重力所做的功相等


B. 它们到达底部时动能相等


C. 它们到达底部时速率相等


D. 它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等


7. 如图所示，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点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力。在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是（ ）





A. 重物的机械能守恒


B. 重物的机械能减少


C. 重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变


D. 重物与弹簧组成的系统机械能守恒











机械能守恒的判定同步练习参考答案





1. 答案：BD


解析：弄清楚机械能守恒的条件是分析此问题的关键。表解如下：


2. 答案：AD


解析：从B到C，小球克服弹力做功，弹簧的弹性势能不断增加，A正确，B错误；对小球、弹簧组成的系统，只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C错误，D正确。


3. 答案：B


解析：起重机吊起货物做匀加速上升运动，起重机对物体做正功，机械能增加，故A错误；平抛运动只有重力做功，机械能守恒，故B正确；沿着粗糙斜面（斜面固定不动）匀速下滑的物体，摩擦力做负功，机械能减少，故不守恒，故C错误；轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物上下振动时，重物与弹簧组成的系统只有重力和系统内弹力做功，故系统机械能守恒，但物体机械能不守恒，故D错误。


4. 答案：CD


解析：题图甲中无论火箭匀速上升还是加速上升，都有推力做功，机械能增加，因而机械能不守恒；题图乙中拉力F做功，机械能不守恒；题图丙中，小球受到的所有力都不做功，机械能守恒；题图丁中，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为两小车的动能，两小车与弹簧组成的系统机械能守恒。


5. 答案：BCD


解析：甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错误；乙图中物体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；丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守恒，C正确；丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D正确。


6. 答案：CD


解析：小铁块A和B在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由mgH＝mv2，得v＝，所以A和B到达底部时速率相等，故C、D正确；由于A和B的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A、B错误。


7. 答案：BD


解析：重物由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重物做了负功，所以重物的机械能减少，故A错误，B正确；此过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以重物与弹簧组成的系统机械能守恒，即重物减少的重力势能等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和，故C错误，D正确。








机械能守恒定律表达式同步练习


（答题时间：30分钟）





1. 一小石子从高为10 m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能（以地面为参考平面），g＝10 m/s2，则该时刻小石子的速度大小为（ ）


A. 5 m/s


B. 10 m/s


C. 15 m/s


D. 20 m/s


2. 一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是（ ）


A. mv


B. mgh


C. mv＋mgh


D. mv－mgh


3. 如图所示，粗细均匀、两端开口的U形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为（ ）





A. B. C. D.


4. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一初速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g，在这个过程中有关该物体的说法中正确的是（ ）





A. 重力势能增加了mgh


B. 动能损失了mgh


C. 动能损失了mgh


D. 机械能损失了mgh


5. 一物体从高h处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能恰好相等（取地面为零势能面）（ ）


A. 此时物体所处的高度为


B. 此时物体的速度为


C. 这段下落的时间为


D. 此时机械能可能小于mgh








机械能守恒定律表达式同步练习参考答案





1. 【答案】B


【解析】设小石子的动能等于它的重力势能时速度为v，根据机械能守恒定律得mgh＝mgh′＋mv2


由题意知mgh′＝mv2，所以mgh＝mv2


故v＝＝10 m/s，B正确。


2. 【答案】A


【解析】在整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，总量都是mv，因在高度h处，速度可能不为零，B、C、D错误。


3. 【答案】A


【解析】当两液面高度变化时，只有重力做功，整个液体的机械能守恒，当两边液面高度相等时，减少的重力势能转化为整个液体的动能：mg·h＝mv2，解得v＝。


4. 【答案】A


【解析】物体重力势能的增加量等于克服重力做的功，选项A正确；物体的合力做的功等于动能的减少量ΔEk＝max＝＝2mgh，选项B、C错误；物体机械能的损失量等于克服摩擦力做的功，因mgsin 30°＋Ff＝ma，所以Ff＝mg，故物体克服摩擦力做的功为Ffx′＝mg·2h＝mgh，选项D错误。


5. 【答案】ABC


【解析】物体下落过程中机械能守恒，D错；由mgh＝mgh′＋mv2＝2mgh′，知h′＝，A对；由mv2＝mgh知v＝，B对；由t＝知t＝，C对。


选项
结论
分析
A
×
物体压缩弹簧的过程中，物体所受重力和弹簧的弹力都对其做功，所以物体机械能不守恒
B
√
物体沿斜面下滑过程中，除重力做功外，其他力做功的代数和始终为零，所以物体机械能守恒
C
×
物体沿斜面匀速下滑的过程中动能不变，重力势能减小，所以物体机械能不守恒
D
√
物体沿斜面下滑过程中，只有重力对其做功，所以物体机械能守恒