机械能守恒定律月考试卷(良心制作)
安徽省灵璧中学实验部高一物理阶段性测试题
命题：赵兴华 校对：张贤浩 史剑辉
一．选择题（本题共12小题，其中1-8为单项选择题，9-12为多项选择题，每题4分，
共48分）
1、关于功率公式P =W
t
和P =Fv 的说法正确的是（ ）
A ．由P =W
t
知，只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率
B ．由P =Fv 只能求某一时刻的瞬时功率
C ．由P =Fv 知汽车的功率与它的速度成正比
D ．由P =Fv 知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 2、以下说法中正确的是( )
A ．机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用
B ．物体所受的合外力不等于零时，其机械能可能守恒
C ．物体做匀速运动时机械能一定守恒
D ．物体做匀变速直线运动时，其机械能一定不守恒
3、某行星的卫星，在接近行星的轨道上运动，若要计算行星的密度，唯一要测量出的物
理量是（ ）
A.行星的半径
B.卫星的半径
C.卫星运行的线速度
D.卫星运行的周期
4、如图所示，将质量为m 的小球以速度v 0由地面竖直向上抛出。
小球落回地面时，其速度
大小为03
2
v 。
设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的
大小等于（ ）
A ．34mg
B ．3
16mg C ．mg 135 D ．mg 13
8
5、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各连有一杂技演员(可视为质点),甲站于地面,乙从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员乙摆至最低点时,甲刚好对地面无压力,则演员甲的质量与演员乙的质量之比为( ) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1
6、如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。
初始时刻，A 、B 处于同一高度并恰好静止状态。
剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A ．速率的变化量不同
B ．机械能的变化量不同
C ．重力势能的变化量相同
D ．重力做功的平均功率相同
7、如图所示，在电梯中的斜面上放置了一滑块，在电梯加速上升的过程中，滑块相对斜面静止．则在该过程中( )
A ．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块增加的重力势能
B ．滑块所受合力对滑块所做的功等于滑块增加的机械能
C ．斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功
D ．斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块增加的机械能
8、如图所示，两个34
圆弧轨道固定在水平地面上，半径R 相同，A 轨道由金属凹槽制成，
B 轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A 和B 由静止释放，小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示，则下列说法正确的是( ) A ．若h A ＝h B ≥2R ，则两小球都能沿轨道运动到最高点
B ．若h A ＝h B ＝3R 2，由于机械能守恒，两个小球沿轨道上升的最大高度均为3R 2
C ．适当调整h A 和
h B ，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在
轨道右端口处
D ．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A 小球的最小高度为5R
2
，
B 小球在h A >2R 的任何高度均可
9、2017年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件．这颗陨石进入地球大气层后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并发生爆炸，产生大量碎片．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则( )
A ．该碎片在空中下落过程中重力做的功大于动能的增加量
B ．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量
C ．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量
D ．该碎片在整个过程中克服阻力的功等于机械能的减少量 10、用火箭将质量为m 的卫星由地面送入距离地球表面高度为h
的轨道，并使卫星具有速度v ，假设卫星的重力随高度的变化可以忽略，但空气阻力不
能忽略。
则关于外力对卫星做功的情况，以下判断正确的是( )
B. B.卫星机械能增加量为
212
mgh mv + A ．卫星克服重力做功为 D ．合外力对卫星做功为212
mv C ．火箭的推力对卫星做功为
11、一个质量为m 的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角a=30°的斜面，其加速度为g 4
3
，物体在斜面上上升的最大高度为h ，则此过程中正确的是（ ） A ．动能损失mgh 2
3
B ．克服重力做功mgh
212
mgh mv +mgh
C ．机械能损失了mgh 23
D ．物体克服摩擦力做功mgh 2
1
12、如图，质量为M 、长度为L 的小车静止在光滑的水平面上．质量为m 的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动．小物块和小车之间的摩擦力为F f ，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x ．在这个过程中，以下结论正确的是
二、实验题（8分+10分=18分）
13、（8分）（1）在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使 ；实验时，每次使小球由静止滚下都应注意 。
(2)在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上
紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A ；将木板向后移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，
小球撞在木板上留下痕迹B ；又将木板再向后移距离x ，小
球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C 。
若测
得木板每次后移距离x =20.00cm ，A 、B 间距离y 1 =4.70cm ，B 、C 间距离y 2 =14.50cm ．（g 取9.80m/s 2）根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的
计算公式为v 0 = 。
（用题中所给字母表示）。
小球初速度值为 m/s 。
14、（10分）在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m ＝2.00kg 的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取五个连续的点A 、B 、C 、D 和E ，如图所示．其中O 为重锤开始下落时记录的点，各点到O 点的距离分别是31.4mm 、49.0mm 、70.5mm 、95.9mm 、124.8mm.当地重力加速度g ＝10m/s 2. 本实验所用电源的频率f ＝50Hz.(结果保留两位小数
)
(1)打点计时器打下点B 时，重锤下落的速度v B ＝________m/s ，打点计时器打下点D 时，重锤下落的速度v D ＝ m/s.
D 小物块和小车增加的机械能为
(2)从打下点B 到打下点D 的过程中，重锤重力势能减小量ΔE p ＝________J ，重锤动能增加量ΔE k ＝ J.
(3)在误差允许范围内，通过比较 就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了．
(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F ，则可根据本实验数据求得阻力F 的表达式为 (用题中所给字母m ，g ，s 1，s 2，f 表示)．
三．计算题（本大题3小题，共34分）
15、（12分）如图所示，位于竖直面内的曲线轨道的最低点B 的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R =0.40m 的光滑圆形轨道平滑连接。
现有一质量m =0.10kg 的滑块（可视为质点），从位于轨道上的A 点由静止开始滑下，滑块经B 点后恰好能通过圆形轨道的最高点C 。
已知A 点到B 点的高度h =1.5m ，重力加速度g =10m/s 2，空气阻力可忽略不计，求：
（1）滑块通过C 点时的速度大小；
（2）滑块通过圆形轨道B 点时对轨道的压力大小；
（3）滑块从A 点滑至B 点的过程中，克服摩擦阻力所做的功。
16、（10分）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB 和圆轨道BCD 组成，AB 和BCD 相切于B 点，CD 连线是圆轨道竖直方向的直径(C 、D 为圆轨道的最低点和最高点)，已知∠BOC ＝30°。
可视为质点的小滑块从轨道AB 上高H 处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D 时对轨道的压力为F ，并得到如图乙所示的压力F 与高度H 的关系图像，g 取10 m/s 2。
求： (1)滑块的质量和圆轨道的半径； (2)是否存在某个H 值，使得滑块经过最高点D 后能直接落到直轨道AB 上与圆心等高的点。
若存在，请求出H 值；若不存在，请说明理由。
17、（12分）如图所示，物块A 的质量为M ，将A 按住静止于地面，物块B 、C 的质量都是m ，并都可看作质点，且m ＜M ＜2m 。
三物块用细线通过滑轮连接，物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。
现将物块A 释放，若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力。
求：
（1）物块A 上升过程中的最大速度； （2）物块A 上升的最大高度。
高一物理下册 机械能守恒定律单元试卷(word版含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D ，质量相等的物体A 和B 用轻弹簧连接，物体B 放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A 连接，另一端跨过定滑轮与小环C 连接，小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C 位于位置R 时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B 与地面刚好无压力。
图中SD 水平，位置R 和Q 关于S 对称。
现让小环从R 处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q 时速度最大。
下列关于小环C 下落过程中的描述正确的是（ ）A ．小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能不守恒B ．小环C 下落到位置S 时，小环C 的机械能一定最大C ．小环C 从位置R 运动到位置Q 的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大D ．小环C 到达Q 点时，物体A 与小环C 的动能之比为cos 2θ 【答案】BD【解析】【分析】【详解】A ．在小环下滑过程中，只有重力势能与动能、弹性势能相互转换，所以小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒，选项A 错误；B ．小环C 下落到位置S 过程中，绳的拉力一直对小环做正功，所以小环的机械能一直在增大，往下绳的拉力对小环做负功，机械能减小，所以在S 时，小环的机械能最大，选项B 正确；C ．小环在R 、Q 处时弹簧均为拉伸状态，且弹力大小等于B 的重力，当环运动到S 处，物体A 的位置最低，但弹簧是否处于拉伸状态，不能确定，因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大，选项C 错误；D ．在Q 位置，环受重力、支持力和拉力，此时速度最大，说明所受合力为零，则有 cos C T m g θ=对A 、B 整体，根据平衡条件有2A T m g =故2cos C A m m θ=在Q 点将小环v速度分解可知cos A v v θ=根据动能212k E mv =可知，物体A 与小环C 的动能之比为 221cos 2122A AA k kQC m v E E m v θ== 选项D 正确。
机械能守恒定律实验试卷习题精选出试卷可选用
实验器材和注意事项
实验器材：打点计时器、纸 带、重锤、滑轮、导线等
实验数据记录：准确记录实验数据，包括测量值、计算值和误差等
数据处理方法：掌握各种数据处理方法，如平均值、中位数、众数、 极差等
数据误差分析：分析实验数据误差，确定误差来源和大小，判断实验 结果的可靠性
数据图表表示：将实验数据用图表表示，如柱状图、折线图、饼图 等，以便更直观地分析数据
实验分析类习题解析
实验目的和要求
掌握机械能守 恒定律的原理
和应用
学会设计实验 方案，进行实 验操作和数据
处理
培养观察、分 析和解决问题
的能力
培养实验操作 技能和科学素
养
实验原理和步骤
• 实验原理：机械能守恒定律是指在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和 势能可以相互转化，但总机械能保持不变。
• 实验步骤： a. 准备实验器材，包括斜面、滑块、挡板、光电门等； b. 将滑块放 在斜面上，调整斜面的倾角； c. 释放滑块，使其沿斜面下滑，通过光电门记录 下滑时间； d. 测量滑块下滑的距离，计算滑块的动能和势能； e. 分析实验数据， 验证机械能守恒定律。
机械能守恒定律实验试卷习题解析
实验操作类习题解析
实验目的：验证 机械能守恒定律
实验原理：物体 自由下落过程中， 重力势能转化为 动能，总机械能 保持不变
实验器材：打点 计时器、纸带、 重锤、夹子、铁 架台等
《第七章 机械能守恒定律》试卷及答案_高中物理必修2_人教版_2024-2025学年
《第七章机械能守恒定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、若一个物体沿光滑斜面下滑，在忽略空气阻力的情况下，物体的机械能（）。
A、增加B、减少C、保持不变D、无法确定2、一个物体从高处自由下落，忽略空气阻力，当它达到地面时的速度与下落高度的关系符合以下哪个公式？A、v = √(2gh)B、v = g√(2h)C、v = h/gD、v = h√(2g)3、一个物体沿一个光滑斜面下滑，斜面的倾角为θ，则物体下滑过程中，下列哪种说法是正确的？A、物体的动能逐渐增加，势能逐渐减少B、物体的动能逐渐减少，势能逐渐增加C、物体的动能和势能总和始终不变D、物体的势力能增加，动能减少，势能减少4、一个弹簧振子从平衡位置出发，向一个方向运动，则下列哪种说法是正确的？A、振子运动的位移逐渐增大时，速度逐渐增大B、振子运动的位移逐渐增大时，速度逐渐减小C、振子的速度最大时，它的加速度也最大D、振子的速度为零时，它的加速度也为零5、一个物体从高处自由下落，忽略空气阻力。
在下落过程中，物体的机械能（ A）增加 B）减少 C）保持不变 D）无法确定6、一个物体在水平面上受到一个恒定的推力作用，同时受到一个与运动方向相反的摩擦力作用。
下列说法正确的是（ A）物体一定做匀速直线运动 B）物体的动能一定增加 C）物体的速度一定增加 D）物体的机械能一定减少7、光滑水平面上有一个质量为2kg的物体，在一个恒力作用下，速度从4m/s增加到6m/s，力对物体做的功为多少焦耳？(结果保留两位小数)A. 4.00 JB. 8.00 JC. 12.00 JD. 16.00 J二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于机械能守恒定律，以下说法正确的是（）A、只有重力或弹力做功时，物体的机械能才守恒。
B、机械能守恒定律适用于所有封闭系统。
C、机械能守恒定律在理想状态下是普遍适用的。
D、机械能守恒定律表明，系统的机械能总量在运动过程中保持不变。
高考物理《机械能守恒定律》真题练习含答案
高考物理《机械能守恒定律》真题练习含答案1．[2024·上海市新中中学月考]如图，将质量为m 的篮球从离地高度为h 的A 处，以初始速度v 抛出，篮球恰能进入高度为H 的篮圈．不计空气阻力和篮球转动的影响，经过篮球入圈位置B 的水平面为零势能面，重力加速度为g .则篮球经过位置B 时的机械能为( )A ．12 m v 2B ．12 m v 2＋mg (h －H )C ．12 m v 2＋mg (H －h )D ．12 m v 2＋mgh答案：B解析：不计空气阻力和篮球转动的情况下，篮球运动过程中机械能守恒，篮球经过B 点的机械能等于在A 点的机械能．以B 点所在的水平面为零势能面，篮球在A 点的重力势能E p ＝－mg (H －h )＝mg (h －H )，则机械能E ＝E k ＋E p ＝12m v 2＋mg (h －H )，B 正确．2.如图所示，一根轻质弹簧左端固定，现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧的( )A ．弹力越来越大，弹性势能越来越大B ．弹力越来越小，弹性势能越来越小C ．弹力先变小后变大，弹性势能越来越小D ．弹力先变大后变小，弹性势能越来越大 答案：A解析：滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧形变量越来越大，根据F ＝kx 得弹力越来越大，滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧弹力一直做负功，物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，弹簧的弹性势能越来越大，A 正确．3.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如一根长为2L 的细线系一质量为m 的小球，两线上端系于水平横杆上，A 、B 两点相距也为L ，若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为( )A ．6mgB ．23 mgC ．5mgD ．533 mg答案：B解析：小球恰好过最高点时有mg ＝m v 21R，解得v 1＝32gL ，由机械能守恒定律得mg ×3 L ＝12 m v 22 －12 m v 21 ，由牛顿第二定律得3 F －mg ＝m v 22 32L ，联立以上各式解得F ＝23 mg ，B 正确．4.[2024·河北省张家口市张垣联盟联考]有一条均匀金属链条，一半长度在光滑的足够高斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂，由静止释放后链条滑动，已知重力加速度g ＝10 m/s 2，链条刚好全部滑出斜面时的速度大小为522 m/s ，则金属链条的长度为( )A ．0.6 mB ．1 mC ．2 mD ．2.6 m 答案：C解析：设链条的质量为2m ，以开始时链条的最高点所在水平面为零势能面，链条的机械能为E ＝E p ＋E k ＝－12 ×2mg ×L 4 sin θ－12 ×2mg ×L 4 ＋0＝－14 mgL (1＋sin θ)，链条全部滑出后，动能为E ′k ＝12 ×2m v 2，重力势能为E ′p ＝－2mg L2 ，由机械能守恒可得E ＝E ′k ＋E ′p ，即－14mgL (1＋sin θ)＝m v 2－mgL ，解得L ＝2 m ，C 正确．5．[2024·山东省济宁市期中考试]有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A 、B 分别套在水平杆与竖直杆上，A 、B 用一根不可伸长的轻细绳相连，A 、B 质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A 、B 静止．由静止释放B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B 沿着竖直杆下滑的速度为v ，则连接A 、B 的绳长为( )A ．4v 2gB ．3v 2gC ．2v 23gD ．4v 23g答案：D解析：如图所示，将A 、B 的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳的方向，两物体沿绳子的方向速度大小相等，则有v B cos 60°＝v A cos 30°，解得v A ＝33v ，由于A 、B 组成的系统只有重力做功，所以系统机械能守恒，B 减小的重力势能全部转化为A 和B 的动能，有mgh ＝12 m v 2A ＋12 m v 2B ，解得h ＝2v 23g ，绳长L ＝2h ＝4v 23g，D 正确．6.(多选)如图所示，轻弹簧的一端固定在O 点，另一端与质量为m 的小球连接，小球套在光滑的斜杆上，初始时小球位于A 点，弹簧竖直且长度为原长L .现由静止释放小球，当小球运动至B 点时弹簧水平，且长度再次变为原长．关于小球从A 点运动到B 的过程，以下说法正确的是( )A ．小球的机械能守恒B ．小球运动到B 点时的速度最大 C.小球运动到B 点时的速度为0D ．小球运动到B 点时的速度为2gL答案：BD解析：在小球向下运动的过程中，弹簧的弹力做功，并不是只有重力做功，小球的机械能不守恒，A 错误；从A 到B 的过程中，弹簧弹力做功为零，小球的重力做正功最多，由动能定理得小球的速度最大，B 正确，C 错误；小球运动到B 点时，弹簧为原长，由系统的机械能守恒定律得mgL ＝12m v 2，解得v ＝2gL ，D 正确．7.(多选)在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y ＝2.5cos (kx ＋23 π)(单位：m)，式中k ＝1 m －1，将一光滑小环套在该金属杆上，并从x ＝0处以v 0＝5m/s 的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A.当小环运动到x ＝π3 时的速度大小v 1＝52 m/sB.当小环运动到x ＝π3 时的速度大小v 1＝5 m/sC ．该小环在x 轴方向最远能运动到x ＝56 π处D ．该小环在x 轴方向最远能运动到x ＝76 π处答案：AC解析：当x ＝0时，y 0＝－1.25 m ；当 x ＝π3 时，y 1＝－2.5 m ．由机械能守恒定律得mg (y 0－y 1)＝12 m v 21 －12 m v 20 ，解得v 1＝52 m/s ，A 正确，B 错误；设小球速度为零时上升的高度为h ，由机械能守恒定律得mgh ＝12 m v 20 ，解得h ＝1.25 m ，即y ＝0，代入曲线方程可得x ＝56π，C 正确，D 错误．8.如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的四分之一圆弧轨道BC ，与竖直轨道AB 和水平轨道CD 相切，轨道均光滑．现有长也为R 的轻杆，两端固定质量为m 的小球a 、质量为2m 的小球b (均可视为质点)，用某装置控制住小球a ，使轻杆竖直且小球b 与B 点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑．设小球始终与轨道接触，重力加速度为g .则( )A ．下滑过程中a 球机械能增大B ．下滑过程中b 球机械能守恒C ．小球a 滑过C 点后，a 球速度大于26mgR3D ．从释放至a 球到滑过C 点的过程中，轻杆对b 球做正功为23 mgR答案：D解析：下滑过程中，若以两球为整体，只有重力做功，则有系统的机械能守恒，若分开单独分析，杆对a 球做负功，a 球的机械能减小，杆对b 球做正功，b 球的机械能增加，A 、B 错误；若以两球为整体，只有重力做功，则有系统的机械能守恒，则有mg ·2R ＋2mgR ＝12(m ＋2m )v 2，解得v ＝26gR 3 ，C 错误；对b 球分析，由动能定理可得W ＋2mgR ＝12 ·2m v 2，W ＝12 ·2m v 2－2mgR ＝23 mgR ，杆对b 球做正功为23mgR ，D 正确．9．[2024·浙江1月]类似光学中的反射和折射现象，用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”．如图所示，在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，Ⅰ区宽度为d ，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直平面向外的匀强磁场，Ⅱ区的宽度很小．Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等，分别为φⅠ和φⅢ，其电势差U ＝φⅠ－φⅢ.一束质量为m 、电荷量为e 的质子从O 点以入射角θ射向Ⅰ区，在P 点以出射角θ射出，实现“反射”；质子束从P 点以入射角θ射入Ⅱ区，经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区，其出射方向与法线夹角为“折射”角．已知质子仅在平面内运动，单位时间发射的质子数为N ，初速度为v 0，不计质子重力，不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响．(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”，求d 的最小值；(2)若U ＝m v 20 2e，求“折射率”n (入射角正弦与折射角正弦的比值)；(3)计算说明如何调控电场，实现质子束从P 点进入Ⅱ区发生“全反射”(即质子束全部返回Ⅰ区)；(4)在P 点下方距离3m v 0eB 处水平放置一长为4m v 0eB的探测板CQD (Q 在P 的正下方)，CQ 长为m v 0eB ，质子打在探测板上即被吸收中和．若还有另一相同质子束，与原质子束关于法线左右对称，同时从O 点射入Ⅰ区，且θ＝30°，求探测板受到竖直方向力F 的大小与U 之间的关系．答案：(1)2m v 0Be (2)2 (3)U ≤－m v 20 cos 2θ2e(4)见解析解析：(1)根据牛顿第二定律 Be v 0＝m v 20r不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”，d 的最小值为 d min ＝2r ＝2m v 0Be(2)设水平方向为x 方向，竖直方向为y 方向，x 方向速度不变，y 方向速度变小，假设折射角为θ′，根据动能定理Ue ＝12 m v 21 －12 m v 20 解得 v 1＝2 v 0 根据速度关系 v 0sin θ＝v 1sin θ′ 解得n ＝sin θsin θ′ ＝v 1v 0＝2 (3)全反射的临界情况：到达Ⅲ区的时候y 方向速度为零，即 Ue ＝0－12 m (v 0cos θ)2可得U ＝－m v 20 cos 2θ2e即应满足U ≤－m v 20 cos 2θ2e(4)临界情况有两个：1、全部都能打到，2、全部都打不到的情况，根据几何关系可得 ∠CPQ ＝30°所以如果U ≥0的情况下，折射角小于入射角，两边射入的粒子都能打到板上，分情况讨论如下：①当U ≥0时 F ＝2Nm v y 又eU ＝12 m v 2y－12 m (v 0cos θ)2 解得 F ＝2Nm34v 20 ＋2eUm②全部都打不到板的情况，根据几何知识可知当从Ⅱ区射出时速度与竖直方向夹角为60°时，粒子刚好打到D 点，水平方向速度为v x ＝v 02所以v y ＝v x tan 60° ＝36 v 0又eU ＝12 m v 2y－12 m (v 0cos θ)2 解得 U ＝－m v 20 3e即当U <－m v 203e 时F ＝0③部分能打到的情况，根据上述分析可知条件为(－m v 203e ≤U <0)，此时仅有O 点右侧的一束粒子能打到板上，因此F ＝Nm v y 又eU ＝12 m v 2y－12 m (v 0cos θ)2 解得 F ＝Nm 34v 20 ＋2eUm。
人教版高一物理下册 机械能守恒定律综合测试卷(word含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，质量为1kg 的物块（可视为质点），由A 点以6m/s 的速度滑上正沿逆时针转动的水平传送带（不计两转轮半径的大小），传送带上A 、B 两点间的距离为8m ，已知传送带的速度大小为3m/s ，物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为210m/s 。
下列说法正确的是（ ）A ．物块在传送带上运动的时间为2sB ．物块在传送带上运动的时间为4sC ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为16JD ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为28J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．滑块先向右匀减速，根据牛顿第二定律有mg ma μ=解得22m/s a g μ==根据运动学公式有010v at =-解得13s t =匀减速运动的位移01063m 9m 8m 22v x t L +==⨯==> 物体向左匀加速过程，加速度大小仍为22m/s a =，根据运动学公式得物体速度增大至2m/s v =时通过的位移2212m 1m 222v x a ===⨯用时22s 1s 2v t a === 向左运动时最后3m 做匀速直线运动，有233=s 1s 3x t v == 即滑块在传送带上运动的总时间为1234s t t t t =++=物块滑离传送带时的速率为2m/s 。
选项A 错误，B 正确；C ．向右减速过程和向左加速过程中，摩擦力为恒力，故摩擦力做功为110.211041J 6J f W f x x mg x x μ=--=--=-⨯⨯⨯-=-（）()()选项C 错误；D ．整个运动过程中由于摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和，等于摩擦力与相对路程的乘积；物体向右减速过程，传送带向左移动的距离为114m l vt ==物体向左加速过程，传送带运动距离为222m l vt ==即121[]Q fS mg l x l x μ==++-（）（）代入数据解得28J Q =选项D 正确。
物理高一下册 机械能守恒定律综合测试卷(word含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D ，质量相等的物体A 和B 用轻弹簧连接，物体B 放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A 连接，另一端跨过定滑轮与小环C 连接，小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C 位于位置R 时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B 与地面刚好无压力。
图中SD 水平，位置R 和Q 关于S 对称。
现让小环从R 处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q 时速度最大。
下列关于小环C 下落过程中的描述正确的是（ ）A ．小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能不守恒B ．小环C 下落到位置S 时，小环C 的机械能一定最大C ．小环C 从位置R 运动到位置Q 的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大D ．小环C 到达Q 点时，物体A 与小环C 的动能之比为cos 2θ【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A ．在小环下滑过程中，只有重力势能与动能、弹性势能相互转换，所以小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒，选项A 错误；B ．小环C 下落到位置S 过程中，绳的拉力一直对小环做正功，所以小环的机械能一直在增大，往下绳的拉力对小环做负功，机械能减小，所以在S 时，小环的机械能最大，选项B 正确；C ．小环在R 、Q 处时弹簧均为拉伸状态，且弹力大小等于B 的重力，当环运动到S 处，物体A 的位置最低，但弹簧是否处于拉伸状态，不能确定，因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大，选项C 错误；D ．在Q 位置，环受重力、支持力和拉力，此时速度最大，说明所受合力为零，则有cos C T m g θ=对A 、B 整体，根据平衡条件有2A T m g =故2cos C A m m θ=在Q 点将小环v速度分解可知cos A v v θ=根据动能212k E mv =可知，物体A 与小环C 的动能之比为 221cos 2122A A Ak kQC m v E E m v θ== 选项D 正确。
84机械能守恒定律同步练习(Word版含解析)
人教版必修第二册 8.4 机械能守恒定律一、单选题1．如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有质量分别为1kg和2kg的小球A 和B，且两球之间用一根长L=0.3m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.3m。
现让两球从静止开始自由下滑，最后都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取10m/s2。
则下列说法中错误的有（）A．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，A与B组成的系统机械能守恒B．在B球进入水平圆管前，小球A机械能守恒CD．从开始下滑到A进入圆管的整个过程，轻杆对B球做功-1J2．如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k＝10 N/m 的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m＝0.1 kg的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力F f＝1.4 N，弹簧从自然长kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度开始伸长x的过程中平均弹力为F＝12度大小g＝10 m/s2。
当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（）A．小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止B．弹簧的最大伸长量为0.24 mC．当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为0.098 JD．活塞克服摩擦力做的功为0.105 J3．如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴Ox。
现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F 的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。
若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（ ）A ．当0x x =时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大B ．小球动能的最大值为02mgx mgh +C ．当02x x =D ．小球在最低点的加速度大小等于g4．如图所示，一轻绳过无摩擦的小定滑轮O 与小球B 连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A 连接，杆两端固定且足够长，物块A 由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动。
2023-2024第二学期月考试卷(机械能守恒定律)
2023-2024学年度第二学期单元考试机械能守恒定律注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题（每小题5分，共40分）1．如图所示，水平地面上有一质量为m的木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ，现对木箱施加一与水平方向成θ角的拉力F，使木箱从静止开始沿直线匀加速前进距离l时速度为v，则在该过程中下列说法正确的是（）A．力F做功为Fl sinθB．力F的功率一直增大C．木箱克服摩擦力做功为μmglD．力F的平均功率是Fv cosθ2．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面体上，现使斜面体水平向左匀速移动距离l（物体与斜面体相对静止）。
以下说法正确的是（）A．摩擦力对物体做正功B．支持力对物体做功为0C．支持力对物体做负功D．斜面体对物体做功为03．滑滑梯是非常受小朋友们喜爱的游乐设施，如图所示，一小孩从滑梯的上端加速下滑至底端，在此过程中，小孩受到的重力、支持力、摩擦力以及合力做功情况正确的是（）A．重力做正功、合力做负功B．支持力做正功、摩擦力做负功C．支持力不做功、合力不做功D．摩擦力做负功、合力做正功4．用钢丝绳吊质量为m的物体，以加速度a匀加速上升h高，则拉力对重物所做的功（）A．mgh B．mah C．m(a+g)ℎD．m(g−a)ℎg，在物体下落h 5．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为34的过程中，下列说法正确的是（）A．物体动能增加了34mgℎB．物体的机械能减少了34mgℎC．物体的重力势能减少了34mgℎD．物体克服阻力做了34mgℎ的功6．在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。
针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（）A．运动员的动能不变B．运动员的重力势能不变C．运动员的重力势能减小D．运动员的动能转化为重力势能7．如图，质量为m的物体静置于地面。
机械能守恒定律练习题及答案
高一物理周练（机械能守恒定律）班级_________ _________ 学号_________ 得分_________一、选择题（每题6分，共36分）1、下列说法正确的是：（）A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。
B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。
C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。
D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。
2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能相等D.所具有的机械能不等3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。
今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。
在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（）A、减少的重力势能大于增加的弹性势能B、减少的重力势能等于增加的弹性势能C、减少的重力势能小于增加的弹性势能D、系统的机械能增加4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（）A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（H-h）5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是（）A.手对物体做功12JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体克服重力做功10J6、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法正确的是（）A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功二、填空题（每题8分，共24分）7、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为____________。
高一下册机械能守恒定律综合测试卷(word含答案)
一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难）1．如图所示，一个半径和质量不计的定滑轮O 固定在天花板上，物块B 和A 通过轻弹簧栓接在一起，竖直放置在水平地面上保持静止后，再用不可伸长的轻绳绕过滑轮连接物块A 和C ，物块C 穿在竖直固定的细杆上，OA 竖直，OC 间距l =3m 且水平，此时A 、C 间轻绳刚好拉直而无作用力。
已知物块A 、B 、C 质量均力2 kg 。
不计一切阻力和摩擦，g 取10m/s 2。
现将物块C 由静止释放，下滑h =4m 时物块B 刚好被提起，下列说法正确的是A ．弹簧的劲度系数为20 N/mB ．此过程中绳子对物块A 做的功为60JC ．此时物块A 速度的大小为10m/s 41D ．绳子对物块C 做功的大小等于物块A 动能的增加量 【答案】AC 【解析】 【详解】A ．初始时弹簧处于压缩状态，弹力等于A 的重力。
B 刚好被提起时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于B 的重力。
由几何关系得，弹簧共伸长了2m 。
物块B 刚好被提起时弹簧的的形变量为：25m 3m x =- kx mg =解得弹簧的劲度系数为：20N/m k =故A 正确。
BC ．物块C 沿杆下滑的速度分解在沿绳子的方向和垂直的方向，当物块B 刚好被提起时：cos37A o C v v =B 的速度为零，弹簧由压缩变为伸长，形变量不变，储存的弹性势能始末两个状态相等，由整个系统动能定理得：2211222A C mgh mg x mv mv -=+ 解得：A 108m/s 41v =所以C 正确。
对于A 物体，由动能定理得：2122A W mg x mv -=解得：640(40)41W J =+故B 错误。
D ．对C 由动能定理得：212T C mgh W mv -=解得绳子对C 做的功为：2110002280(80)24141T C W mgh mv J J =-=-=物块A 动能的增加量:21640241KA A E mv J ∆== 所以绳子对物块C 做功的大小不等于物块A 动能的增加量。