机械能守恒习题1

机械能守恒定律单元测试(一)制卷人:王建业审题人:游长虹一.选择题(48分)1．下列说法正确的是（）A.物体没有功，则物体就没有能量B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少C.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. 某中等体重的中学生进行体能训练时，用100s的时间登上20m的高楼，估测他登楼时的平均功率，最接近的数值是（ )A．10W B．100W C．1KW D．10KW3. 一人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则（）A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相同C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相同D．三个小球落地时速度相同4. 如图所示，M ＞m，滑轮光滑轻质，空气阻力不计，则M在下降过程中（）A．M的机械能增加B．m的机械能增加C．M和m的总机械能减少D．M和m的总机械能守恒5. 质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到低端的过程中（）A、重力对滑块所做的功等于mghB、滑块克服阻力所做的功等于mghC、合外力对滑块所做的功等于mghD、合外力对滑块所做的功为零6. 如图质量为m的小球，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，设桌面处物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落地时的机械能为（）A.mghB.mgHC.mg(H+h)D. mg(H-h)7. 如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩。

将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中①小球的动能先增大后减小②小球在离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是（）A.①③B.①④C.②③D.②④8. 上端固定的一根细线下悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对于此现象，下列说法中正确的是 （ ）A ．摆球的机械能守恒B ．能量正在消失C ．摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能D ．只有动能和重力势能的相互转化9. 一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h 高度的过程中，下列说法正确的是（ ）A.物体的重力势能减少了2mghB.物体的动能增加了2mghC.物体的机械能保持不变D.物体的机械能增加了mgh10. 将一物体以速度v 从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰为此时重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为（ ）A.g v 2B. g v22 C. g v32 D. g v4211. 如图所示，物体从A 处开始沿光滑斜面AO 下滑， 又在粗糙水平面上滑动，最终停在B 处。

高中机械能守恒定律练习题及讲解一、选择题1. 一个物体在水平面上以一定速度运动，若忽略空气阻力和摩擦力，该物体的机械能将：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定2. 一个物体从静止开始自由下落，不考虑空气阻力，其重力势能和动能的变化情况是：A. 重力势能减少，动能增加B. 重力势能增加，动能减少C. 重力势能和动能都增加D. 重力势能和动能都减少3. 一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动，若忽略空气阻力，其机械能：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少二、填空题4. 当一个物体从一定高度自由下落时，其重力势能转化为______。

5. 一个物体在水平面上以匀速直线运动，若忽略摩擦力，其机械能______。

三、简答题6. 解释为什么在没有外力作用的情况下，一个物体在水平面上滚动时，其机械能保持不变。

7. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动时，其势能和动能如何转换？四、计算题8. 一个质量为2kg的物体从10米高处自由下落，忽略空气阻力，求物体落地时的动能。

9. 一个质量为5kg的物体在水平面上以3m/s的速度滚动，求物体的动能。

五、分析题10. 描述一个场景，其中物体的机械能不守恒，并解释原因。

11. 讨论在实际生活中，哪些因素可能导致机械能不守恒，并给出相应的例子。

六、实验题12. 设计一个实验来验证机械能守恒定律，并描述实验步骤和预期结果。

13. 如果在实验中观察到机械能不守恒的现象，请分析可能的原因。

七、论述题14. 论述机械能守恒定律在物理学中的重要性及其在工程学中的应用。

15. 探讨机械能守恒定律在解决实际问题时的局限性和适用范围。

通过这些练习题，学生可以加深对机械能守恒定律的理解，并学会如何应用这一定律来解决实际问题。

机械能守恒定律习题及答案机械能守恒定律习题及答案机械能守恒定律是物理学中的重要概念，它指出在没有外力做功的情况下，一个物体的机械能保持不变。

这个定律在解决各种物理问题时非常有用，下面将介绍一些与机械能守恒定律相关的习题及答案。

习题一：一个小球从高度为h的位置自由落下，落地后以速度v反弹，反弹高度为h/2。

求小球的初始速度。

解答：根据机械能守恒定律，小球在自由落体过程中的机械能等于反弹过程中的机械能。

自由落体过程中，小球的机械能只有动能，反弹过程中，小球的机械能有动能和势能。

在自由落体过程中，小球的动能为mgh，势能为0。

在反弹过程中，小球的动能为mv^2/2，势能为mgh/2。

根据机械能守恒定律，可以得到以下等式：mgh = mv^2/2 + mgh/2化简后可得：gh = v^2/2 + gh/2再次化简可得：gh/2 = v^2/2代入反弹高度为h/2，可得：gh/2 = v^2/2解得：v = sqrt(gh)所以小球的初始速度为sqrt(gh)。

习题二：一个弹簧恢复力常数为k的弹簧，一个质量为m的物体以速度v撞向弹簧，撞击后弹簧被压缩到最大距离x。

求物体的初始动能和弹簧的势能。

解答：在撞击前，物体的动能为mv^2/2，弹簧的势能为0。

在撞击后，物体的动能为0，弹簧的势能为kx^2/2。

根据机械能守恒定律，可以得到以下等式：mv^2/2 = kx^2/2化简后可得：mv^2 = kx^2解得：v = sqrt(k/m) * x所以物体的初始动能为mv^2/2 = kx^2/2，弹簧的势能为kx^2/2。

习题三：一个质量为m的物体以速度v从高度为h的位置滑下，滑到底部后撞击一个质量为M的物体，撞击后两个物体一起向上弹起，达到最高点时的高度为H。

求M与m的比值。

解答：在滑下过程中，物体的机械能只有动能，滑到底部后的动能为mv^2/2。

在弹起过程中，物体的机械能有动能和势能，两个物体的总机械能为(M+m)gH。

练习
1. 如图所示，在光滑水平地面上匀速运动的 物体其机械能是否守恒？
2. 如图所示，在粗糙水平地面一物体在水平F 作用下做匀速直线运动的物体其机械能是 否守恒？
3. 如图3所示，物体在斜面上受到平行斜面向 下的拉力作用，沿斜面向下运动。已知拉 力的大小恰好等于物体所受的摩擦力，则 物体在运动过程中机械能是否守恒？
在整个机械能当中，只有A的重力势能减小 ，A球的动能以及B球的动能和重力势能都 增加，我们让减少的机械能等于增加的机 械能。有：
m2g Lmg1 2 LmA 2v1 2mB 2v
v 根据同轴转动，角速度相等可知 A 2vB
所以：
vA 2
2 5gLvB
2gL 5
需要强调的是，这一类的题目要根据同轴转动，
一、单个物体的机械能守恒
判断一个物体的机械能是否守恒有 两种方法： （1）物体在运动过程中只有重力做 功，物体的机械能守恒。
（2）动能与重力势能变化量的绝对值相等。
解题方法：
一般选取物体运动的最低点作为重 力势能的零势参考点，把物体运动 开始时的机械能和物体运动结束时 的机械能分别写出来，并使之相等 。 注意点：在固定的光滑圆弧类和悬 点定的摆动类两种题目中，常和向 心力的公式结合使用。这在计算中
1 2到m 达s 02 最v 高m 时v02的g机械hm 能相g等ssin
2g sin
例3：固定的光滑圆弧竖直放置，
半径为R，一体积不计的金属球在 圆弧的最低点至少具有多大的速度 才能作一个完整的圆周运动？
分析：物体在运动过程中受到重力和圆弧的 压力，但只有重力做功，因此物体的机械 能守恒，选物体运动的最低点为重力势能 的零势面，
C．甲小球在a点的机械能等于乙小球在b点的机械 能(相对同一个零势能参考面)