高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析
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高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析
1. 在下列物理现象或者物理过程中,机械能不守恒的是( )
A.匀速下落的降落伞
B.石块在空中做平抛运动(不计空气阻力)
C.沿斜面匀速上行的汽车
D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动
【答案】AC
【解析】降落伞匀速下落的过程中,空气阻力做负功,机械能不守恒,故A错误;石块在空中做平抛运动,只受重力,机械能守恒,故B正确.匀速爬坡的汽车,动能不变,重力势能增加,故机械能不守恒,故C错误;细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,动能和势能都不变,故机械能守恒,故D正确.
【考点】考查了机械能守恒条件的应用
2. 下列几种运动过程中物体的机械能守恒的是
A.匀速下落的雨滴
B.在水中下沉的铁块
C.“神舟”十号飞船穿过大气层返回地面
D.用细线拴一个小球,使小球在竖直面内做圆周运动
【答案】D
【解析】根据机械能守恒定律可知:在只有重力做功的条件下, 质点和地球构成的系统机械能守恒。
雨滴匀速下落时,必受竖直向上的阻力,且阻力做功,在水中下沉的铁块,水的浮力做功,“神舟”十号飞船穿过大气层时,由于速度很大,空气阻力不可忽略,且克服阻力做功,所以ABC错误;用细线拴一个小球,使小球在竖直面内做圆周运动,虽然绳对小球有作用力,但作用力方向始终和小球速度垂直,故,小球只有重力对它做功,所以D正确。
【考点】本题考查了对机械能守恒条件的理解。
3. 如图所示的装置中,木块通过一细线系在O点,子弹沿水平方向射入木块(子弹射入木块过程时间极短,可认为细线不发生摆动)后留在木块内,接着细线摆过一角度θ。若不考虑空气阻力,对子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是
A.在子弹射入木块的过程中机械能守恒
B.在子弹射入木块后,细线摆动的过程机械能守恒
C.从子弹开始射入木块到细线摆过θ角的整个过程机械能守恒
D.无论是子弹射入木块过程,还是子弹射入木块后细线摆动的过程机械能都不守恒
【答案】B
【解析】在子弹射入木块的过程中由于有热能产生,所以机械能不守恒,选项AC错误;在子弹射入木块后,细线摆动的过程只有重力做功,所以机械能守恒,选项B正确,选项D错误;
【考点】机械能守恒的条件。
4. 在下列情况中,系统的机械能不守恒的是(不计空气阻力)
A.推出的铅球在空中运动的过程中
B.滑雪运动员在弯曲的山坡上自由下滑(不计摩擦)
C.集装箱被起重机匀速吊起
D.不小心从阳台跌落的花盆
【答案】C
【解析】在只有重力做功的情况下机械能守恒,故选项ABD中机械能守恒,选项C中物体受到竖直向上的拉力作用,机械能增大,故选C
【考点】考查机械能守恒
点评:本题难度较小,记住机械能守恒的条件:在只有重力做功的情况下机械能守恒
5. 下述几个物理过程中,不计空气阻力情况下机械能一定守恒的是( )
A.在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程
B.将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程
C.子弹打入用轻绳悬挂的木块的过程(系统)
D.子弹打入用轻绳悬挂的木块后,随木块一起向上摆动的过程(系统)
【答案】BD
【解析】A中拉力做功,机械能不守恒,A错误;将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程过程中只有重力做功,机械能守恒,B正确;子弹打入用轻绳悬挂的木块的过程中阻力做功,机械能不守恒,C错误;子弹打入用轻绳悬挂的木块后,随木块一起向上摆动的过程中系统只有重力做功,拉力不做功,所以系统机械能守恒,D正确
故选BD
【考点】考查了机械能守恒
点评:物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况,即可判断物体是否是机械能守恒.
6. 物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是( )
A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小
B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小
C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况
D.三种情况中,物体的机械能均增加
【答案】D
【解析】在只有重力做功的情况下机械能守恒,选项A中匀速上升机械能增大,选项AB错误;同理选项C错误 ;故选D
【考点】考查机械能守恒
点评:本题难度较小,熟记机械能守恒的条件:在只有重力做功的情况下机械能守恒
7. 下列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.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.做匀变速曲线运动的物体,机械能一定不守恒
D.做匀速圆周运动的物体,机械能不一定守恒
【答案】D
【解析】匀速上升的物体机械能增大,选项A错误;同理匀加速上升的物体机械能增大,选项B错误;平抛运动为匀变速曲线运动,机械能守恒,选项C错误;在竖直平面上做匀速圆周运动的物体,机械能不守恒,在水平面上做匀速圆周运动的物体机械能守恒,选项D正确;故选D
【考点】考查机械能
点评:本题难度较小,掌握机械能守恒的规律:在只有重力做功的情况下
8. 下列说法中正确的是( )
A.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变
B.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能一定要变化
C.一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒
D.一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒
【答案】AD
【解析】物体的合力为零,则做匀速直线运动或者处于静止状态,所以速度不变,故动能不变,A正确;B错误;物体沿斜面做匀速直线运动,其机械能不守恒,C错误;自由落体运动过程中只有重力做功,机械能守恒,D正确;
故选AD
【考点】考查了机械能守恒定律
点评:当只有重力做功时,物体的机械能守恒,
9. 结合下图,关于机械能守恒说法正确的是:(忽略空气阻力) ( )
A.将箭搭在弦上,拉弓的整个过程,弓和箭组成的系统机械能守恒
B.在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车,过山车机械能守恒
C.在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程中,物体机械能守恒
D.将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面,放手后圆珠笔弹起的过程,笔的机械能守恒
【答案】D
【解析】拉弓的整个过程中,拉力做功,机械能不守恒,A错误;
在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车,动力做功,机械能不守恒,B错误;
在一根细线的中央悬挂着一物体,双手拉着细线慢慢分开的过程中,双手的拉力做功,机械能不守恒,C错误;
将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面,放手后圆珠笔弹起的过程,只有弹力做功,所以机械能守恒,D正确;
故选D
【考点】机械能守恒定律.
点评:掌握住机械能守恒的条件,也就是只有重力做功,分析物体是否受到其它力的作用,以及其它力是否做功,由此即可判断是否机械能守恒.
10. (文)下列情况中机械能守恒的有
A.作自由落体的物体
B.降落伞在空气阻力作用下匀速下降的过程
C.物体沿光滑斜面下滑的过程
D.物体沿粗糙斜面下滑的过程
【答案】AC
【解析】机械能守恒定律的前提条件是只有重力做功,因此作自由落体的物体,机械能守恒,A对。降落伞在空气阻力作用下匀速下降的过程,重力等于阻力,所以有阻力做功,所以B错。物体沿光滑斜面下滑的过程,重力做工外,支持力不做功,所以机械能守恒,C对。物体沿粗糙斜面下滑的过程,有阻力做功,所以机械能不守恒,D错。
【考点】机械能守恒定律
点评:本题考查了机械能守恒定律的条件:只有重力做功。在判断机械能守恒定律时可以看看是否有其他外力能量出现,若没有,则机械能守恒。
11. 在下列过程中,若不计空气阻力,机械能守恒的是( )
A.石块在水中匀速下落的过程
B.铅球被抛出后在空中运动的过程
C.电梯加速上升的过程
D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
【答案】B
【解析】在只有重力做功的情况下机械能守恒,A中石块受到竖直向上的作用力,拉力做负功,机械能减小,A错;电梯加速上升,拉力做正功,机械能增大,C错;D选项中木箱受到的阻力做负功,机械能减小,D错;
12. 下面各个实例中,机械能守恒的是( )
A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落
C.物体沿光滑曲面滑下 D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
【答案】C
【解析】物体在只有重力做功的情况下,机械能守恒,选项A中,物体受到斜面的阻力作用,阻力做负功,物体机械能减小,A错;B选项中有mg-f=ma,f=0.1mg,阻力做负功,机械能减小,B错;D选项中物体机械能增大,D错;
13. 在下列过程中机械能守恒的是
A.跳伞运动员在空中匀速下落 B.沿光滑圆弧面下滑的物体
C.匀速上坡的汽车 D.沿斜面匀速下滑的物体
【答案】B
【解析】跳伞运动员匀速下落,动能不变,重力势能减小,A错误;光滑圆弧面下滑的物体,除了重力做功外,没有其它外力做功,机械能守恒,B正确;匀速上坡的汽车,动能不变,重力势能增加,C错误;斜面匀速下滑的物体,动能不变,重力势能减小,D错误。
14. 下列物体在运动过程中.机械能可视作守恒的是( )
A.飘落中的秋叶 B.乘电梯匀速上升的人
C.被掷出后在空中运动的铅球 D.沿粗糙斜面匀速下滑的木箱
【答案】C
【解析】飘落中的秋叶受到的阻力与重力相比较大,乘电梯匀速上升的人、沿粗糙斜面匀速下滑的木箱均动能不变,重力势能变化,均不能视作机械能守恒,在空中运动的铅球受到的阻力与重力相比可以忽略,能视作机械能守恒,C正确。
15. 下列关于机械能守恒的说法中正确的是( )
A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒
B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒
C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒
D.做平抛运动的物体,其机械能一定守恒