沪科版 高二（下） 第五章 F.机械能守恒定律 课后练习

一、单选题

1. 难度：简单

匀速上升的气球，（    ）．

A.动能增加，势能增加 B.动能增加，势能减小

C.动能不变，机械能不变 D.动能不变，机械能增加

2. 难度：中等

下列过程中，动能转化为重力势能的是（    ）．

A.直升机匀速上升 B.人骑车匀速下桥

C.火车徐徐进站 D.将小球向上抛出，小球在上升阶段

3. 难度：中等

下列给出的事实中，物体的机械能增加的是（    ）．

A.跳伞运动员匀速下降 B.载重汽车沿斜坡向下匀速行驶

C.电梯由楼底加速上升 D.列车在平直的铁轨上匀速行驶

二、填空题

4. 难度：中等

如图所示是一个钟摆的示意图．当摆锤下降时，__________能逐渐增加，__________能逐渐减小．假如没有阻力，则钟摆摆动时每次上升到相同的高度，这说明摆锤的__________总量保持不变．

5. 难度：困难

是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，下端B与水平直轨道相切，如图所示．一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦．则：（1）小球运动到B点时的动能为__________；（2）小球下滑到距水平轨道的高度为时的速度大小为________，方向________；（3）小球经过圆弧轨道的B点前瞬间所受轨道支持力__________，小球经过水平轨道的C点时所受轨道支持力__________．

三、单选题

6. 难度：中等

关于机械能守恒，以下说法正确的是（    ）．

A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒

B.外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒

C.只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒

D.物体在运动过程中除重力以外还有其他力作用，则物体的机械能一定不守恒

7. 难度：简单

以下说法正确的是( )

A.机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用

B.物体处于平衡状态时，机械能一定守恒

C.物体所受合外力不为零时，其机械能可能守恒

D.物体机械能的变化等于合外力对物体做的功

8. 难度：困难

如图所示，从地面竖直向上抛出一小球，若不计空气阻力，小球在上升和下降过程中两次经过A点时具有（    ）．

A.相同的速度和机械能 B.相同的路程和动能 C.相同的时间和势能 D.相同的位移和加速度

9. 难度：中等

质量为m的滑块，沿着高为h、长为的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑到底端的过程中，以下说法中不正确的是（    ）．

A.滑块的机械能减少了 B.重力对滑块所做的功为

C.滑块克服阻力所做的功为 D.滑块动能的变化量为

10. 难度：困难

如图所示，质量为m的小球从长为、倾角为30°的光滑斜面的顶端自由滑下，当它滑过距离时，若以地面为零势能面，该小球的重力势能、动能和机械能分别为（    ）．

A. B. C. D.

11. 难度：中等

如图所示，一个质量为m的物体以水平速度从高为h的桌子的边缘抛出，若以抛出点所在的水平面为零势能面，则该物体到达地面时的动能为（    ）．

A. B. C. D.

12. 难度：困难

如图所示，细线上挂着小球，用水平恒力F将小球从竖直位置P拉到位置Q，小球在Q点所受的合力恰好为零，此时细绳与竖直方向的夹角为，则（    ）．

A.恒力做功等于小球重力势能的增量 B.小球将静止在Q点

C.细线对小球做的功为零 D.若在Q点将外力F撤去，小球来回摆动的角度将等于

13. 难度：中等

一物体以相同速率冲上粗糙情况相同、坡度不同的两斜坡．关于物体冲上斜坡高度的比较，正确的是（    ）．

A.物体冲上坡度小的斜坡，上升的高度较大 B.物体冲上坡度大的斜坡，上升的高度较大

C.物体冲上斜坡的高度在题设条件下与坡度无关 D.斜坡表面越光滑，物体冲上两斜坡的高度差越大

四、填空题

14. 难度：中等

A、B两物体的质量分别为和，且．若它们以相同的动能竖直向上抛出，不计空气阻力，则它们上升的最大高度之比_________，它们上升到最高点时的重力势能之比________．

15. 难度：困难

如图所示，一匀质杆长，从图示位置由静止沿光滑面滑动，是半径为r的圆弧，长为，则当直杆滑到时的速度大小是________．

五、解答题

16. 难度：困难

如图所示，圆柱形水箱高2m、容积，水箱底部接通水管A，顶部接通水管B．开始时箱中无水，若仅用A管或仅用B管缓慢地将水注入，直到水箱中水满为止．设外界待注入的水开始时均与箱底等高，问这两种情况下外界所做的功分别是多少？它们是否相等？（g取）某同学分析过程如下：由于整个过程是缓慢地将水注入，所以不考虑水的动能增量，外界对水所做的功只改变水的重力势能．而两种情况均为将水箱注满，因此水的重力势能改变量相同，外界所做的功相等．问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出外界所做的功；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果．

17. 难度：中等

固定的轨道ABC如图所示，其中水平轨道AB与半径为R的光滑圆弧轨道BC相连接，AB与圆弧相切于B点．质量为m的小物块静止在水平轨道上的P点，它与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.25，PB=2R．现用大小等于2mg的水平恒力推动小物块，当小物块运动到B点时，立即撤去推力．（小物块可视为质点．）

 

（1）求小物块沿圆弧轨道上升后，可能达到的最高点距AB面的高度H．

（2）如果水平轨道AB足够长，试确定小物块最终停在何处？

六、单选题

18. 难度：困难

如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置．其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中（    ）．

A.位于B处时动能最大 B.位于A处时势能最大

C.在位置A的势能等于在位置B的动能 D.在位置B的机械能大于在位置A的机械能

19. 难度：中等

质量为m的小球从桌面上竖直抛出，桌面离地高度为，小球能达到的最大离地高度为．若以桌面作为重力势能等于零的参考平面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（    ）．

A. B. C. D.

20. 难度：简单

一个质量为m的物体，以速度沿光滑斜面向上滑行，当滑到高度为h时，该物体的机械能是（    ）．

A. B. C. D.

21. 难度：困难

如图所示，是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底的连接处都是一段与相切的圆弧，为水平的，其距离，盆边缘的高度为．在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底面与小物块间的动摩擦因数为．小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B的距离为（    ）．

A.0.50m B.0.25m C.0.10m D.0

22. 难度：简单

如图所示,一物体从高为H的斜面顶端由静止开始滑下,滑上与该斜面相连的一光滑曲面后又返回斜面,在斜面上能上升到的最大高度为若不考虑物体经过斜面底端转折处的能量损失,则当物体再一次滑回斜面时上升的最大高度为( )

A.0 B.

C.H与之间 D.0与之间

23. 难度：中等

如图所示，A、B、C三个小球质量相等，A小球竖直上抛，B小球沿光滑斜面上滑，C小球以角做斜上抛运动．若三个小球初速度大小相等，且开始都处于同一水平面上，斜面足够长，则（    ）．

A.小球A上升得最高 B.小球A、B上升得一样高，小球C上升得较低

C.小球B、C上升得一样高 D.三个小球上升得一样高

24. 难度：简单

在深井里的同一点以相同的初动能将两个质量不同的物体竖直向上抛向井口，选取地面为零势能面，不计空气阻力，在它们各自达到最大高度时，下列说法中正确的是（      ）

A.质量大的物体势能一定大 B.质量小的物体势能一定大

C.两个物体的势能一定相等 D.两个物体的势能可能相等

25. 难度：中等

质量为m的物体以速度v离开桌面，如图所示．当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为零势能面，不计空气阻力）（    ）．

A. B. C. D.

26. 难度：困难

小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于 (　 　)

A. B. C. D.

27. 难度：困难

如图所示，一小球用不可伸长的细绳（长度为）连接悬于O点，小球被刚性小锤打击，打击后迅速离开，两次打击才能达到最高点，且球总在圆弧上运动．两次打击均在最低点A完成，打击的时间极短．若锤第一次对球做功为，锤第二次对球做功为，则最大值为（    ）．

A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2

七、填空题

28. 难度：困难

如图所示，在湖中固定一细长圆管（两端开口），管内有一活塞，其下端位于水面上．已知圆管竖直放置，活塞底面积，质量不计，水面的大气压．现将活塞缓慢地提高，则拉力对活塞所做的功是_________J．

29. 难度：困难

一只篮球竖直上抛，用图形计算器和传感器可以每隔0.1s同时测出篮球此时速度v和离地高度h，并画出篮球在运动过程中的、图像，几组同学分别实验，得到图所示4组图像（图像中5个空心圆点是 ，5个叉点点是gh）．在这些图像中表明篮球在竖直上抛过程中机械能保持不变的有__________，表明篮球在竖直上抛过程中因受到空气阻力影响而机械能逐渐减少的有__________．

   

   

八、解答题

30. 难度：困难

如图所示，一根长的细线，一端固定在顶板上，另一端拴一个质量为m的小球．现使细线偏离竖直方向角后，从A点处无初速地释放小球．试问：

（1）小球摆到最低点O时的速度多大？

（2）小球摆到左方最高点的高度（相对最低点）多高？

（3）若在悬点正下方处有一钉子，，不计悬线与钉碰撞时的能量损失，则小球碰钉后向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化？