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高中物理---机械能守恒定律-----典型例题(含答案)【经典】
第五章：机械能守恒定律第一讲：功和功率考点一：恒力功的分析与计算1．(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物做的功是( )．答案D A．500 J B．4 500 J C．5 000 JD．5 500 J2．（单选）如图所示，三个固定的斜面底边长度相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样。
完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部，在此过程中( ) 选DA．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多3、（多选）在水平面上运动的物体，从t＝0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示，则( )．答案ADA．在t＝0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B．从t＝0时刻开始的前3 s内，力F做的功为零C．除力F外，其他外力在第1 s内做正功D ．力F 在第3 s 内做的功是第2 s 内做功的3倍 4．(单选)质量分别为2m 和m 的A 、B 两种物体分别在水平恒力F 1和F 2的作用下沿水平面运动，撤去F 1、F 2后受摩擦力的作用减速到停止，其v －t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )．答案 CA ．F 1、F 2大小相等B ．F 1、F 2对A 、B 做功之比为2∶1C ．A 、B 受到的摩擦力大小相等D ．全过程中摩擦力对A 、B 做功之比为1∶25． (单选)一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v .若将水平拉力的大小改为F 2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v .对于上述两个过程，用W F 1、W F 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功，W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( )A ．W F 2>4W F 1，W f2>2W f1B ．W F 2>4W F 1，W f2＝2W f1C ．W F 2<4W F 1，W f2＝2W f1D ．W F 2<4W F 1，W f2<2W f1 答案 C6．如所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg 的料车沿30°的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L 是4 m ，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g 取10 N/kg ，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功。
机械能守恒练习题(精品)
答案1D 2AD 3A 4ACD 解析：由机械能守恒定律可知,两球总重力势能最小摩擦力对P 做的功等于P 的动能增量，即20222121mv mv fx W P -=-= 时,二者的动能最大,根据题意,知两球的角速度相同,线速度之比为:2:2:1A B v v l l ωω=∙∙=故选项B 错、C 对。
当OA 与竖直方向的夹角为θ时，由机械能守恒得：22112cos 2(1sin )222A B mg l mg l mv mv θθ∙-∙-=+⨯ 得288(sin cos )33A v gl gl θθ=+- 由数学知识知 当θ=45°时，sin cos θθ+有最大值，v A 的最大值8283m v gl -=故选项AD 对。
5AC 6C 7B 8答案：（1）Rg v 40≥（2）Rg v 50=时无压力；Rg v 50>时对上壁有压力；Rg v Rg 540<<时对下壁有压力9答案：（1）gr 54（2）53arcsin 10分析纠错：设当杆转到竖直位置时，A 球和B 球的速度分别为V A 和V B 。
如果把轻杆、地球、两个小球构成的系统作为研究对象，那么由于杆和小球的相互作用力做功总和等于零，故系统机械能守恒。
若取B 的最低点为零重力势能参考平面，可得：mgL mV mV B A 21212122++ 又因A 球对B 球在各个时刻对应的角速度相同,故V B ＝2V A 由以上二式得：512,53gL V gL V B A ==. 根据动能定理，可解出杆对A 、B 做的功。
对于A 有W A +mgL/2=221A mV ， 所以W A =－2.0mgL.对于B 有W B +mgL=221B mV ，所以W B =0.2mgL. 11解：M 下落过程中，M 、m 组成的系统只受重力和弹力(不可伸长的绳的拉力)的作用，而且无摩擦力和介质阻力，所以M 、m 组成的系统机械能守恒。
高中机械能守恒定律练习题及讲解
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。
(完整版)机械能守恒定律测试题及答案
m1 、 m2 和弹簧组成的
系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（
）
A．由于 F1 、 F2 等大反向，故系统机械能守恒
B．由于 F1 、 F2 分别对 m1 、 m2 做正功，故系统动能不断增加
C．由于 F1 、 F2 分别对 m1 、 m2 做正功，故系统机械能不断增加
D．当弹簧弹力大小与 F1 、 F2 大小相等时， m1 、 m2 的动能最大
2．如图所示，木板 OA 水平放置，长为 L，在 A 处放置一个质量为 m 的物体，现绕 O 点缓
慢抬高到 A 端，直到当木板转到与水平面成
角时停止转动 .这时物体受到一个微小的干
扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到
O 点，在整个过程中（
）
A．支持力对物体做的总功为 mgLsinα
B．摩擦力对物体做的总功为零
B
． EP1 ＞ E P2
C． E K 1 E P 1 E K 2 E P 2
D
． EK 1 E P1 ＜ E K 2 EP2
4．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
列说法正确的是
（）
4 g ，在物体下落 h 的过程中，下
5
4 A．物体动能增加了 mgh
5
C．物体克服阻力所做的功为
, 撞击月球表面时的速度将很大
9、如图所示，物体 A、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体
A、B 的质量都为
m。开始时细绳伸直，用手托着物体 A 使弹簧处于原长且 A 与地面的距离为 h，物体 B 静
止在地面上。 放手后物体 A 下落， 与地面即将接触时速度大小为 v，此时物体 B 对地面恰
机械能守恒定律测试题
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。
(完整版)机械能守恒定律练习题及其答案
机械能守恒定律专题练习姓名：分数：专项练习题第一类问题：双物体系统的机械能守恒问题例1. （2007·江苏南京）如图所示，A 物体用板托着，位于离地面处，轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A 物体质量，B 物体质量，现将板抽走，A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大？（取）（例1）（例2）例2. 如图所示，质量分别为2m、m的两个物体A、B可视为质点，用轻质细线连接跨过光滑圆柱体，B着地A恰好与圆心等高，若无初速度地释放，则B上升的最大高度为多少？第二类问题：单一物体的机械能守恒问题例3. （2005年北京卷）是竖直平面内的四分之一圆弧形轨道，在下端B点与水平直轨道相切，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，不计各处摩擦，求：为R，小球的质量为m（1）小球运动到B点时的动能；（2）小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向；（3）小球经过圆弧形轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力各是多大。
例4. （2007·南昌调考）如图所示，O点离地面高度为H，以O点为圆心，制作点等高的圆弧最高点滚下后水平抛出，试求：四分之一光滑圆弧轨道，小球从与O（1）小球落地点到O点的水平距离；（2）要使这一距离最大，R应满足何条件？最大距离为多少？第三类问题：机械能守恒与圆周运动的综合问题例5. 把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为l ，最大偏角为，小球运动到最低位置时的速度是多大？（例5）（例6）例6. （2005·沙市）如图所示，用一根长为L 的细绳，一端固定在天花板上的O点，另一端系一小球A ，在O 点的正下方钉一钉子B ，当质量为m 的小球由水平位置静止释放后，小球运动到最低点时，细线遇到钉子B ，小球开始以B 为圆心做圆周运动，恰能过B 点正上方C ，求OB 的距离。
第七章机械能守恒定律-习题课1
① ②
人 教 版 物 理 必 修 2
第七章
机械能守恒定律
质量为m＝4.0×103 kg的汽车，发动机额定功率为P ＝40 kW，汽车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度行驶，所
受阻力Ff＝2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多
少？汽车可能达到的最大速度为多少？ 解析： 汽车匀加速行驶时，汽车发动机牵引力为 F ，则 根据牛顿第二定律：F－Ff＝ma， F＝ma＋Ff＝4.0×103×0.5 N＋2.0×103 N
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Pm Pm (3)只有最终匀速运动时 F＝Ff，vm＝ F ＝ F . f
第七章
机械能守恒定律
如图所示，某人用大小不变的力 F拉着放在光滑平
面上的物体，开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是
α，当拉力 F作用一段时间后，绳与水平面间的夹角变为 β.已 知图中的高度 h ，求绳的拉力 FT 对物体所做的功．绳的质 量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计．
机械能守恒定律
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第七章
机械能守恒定律
【尝试解答】机车所受牵引力F>f，且F、f均恒定，
所以机车做匀加速直线运动v＝v0＋at 据P＝Fv可知 【正确答案】C 【误区警示】本题易不分析物体运动性质，确定不变量 F、a而误认为机车功率不变而错选 A，或不考虑机车原来匀
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)
B．( 2－1)d 2 D. d 2
5－1d C. 2
第七章
机械能守恒定律
解析：钉子钉入木板的过程中随着深度的增加，阻力成 正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与深度成正比， 可将变力等效为恒力来处理， kd － 据题意可得 W＝ F 1d＝ d， 2 kd＋kd＋d′ W＝－ F 2d′＝ d′. 2 联立①②式解得 d′＝( 2－1)d.
《9 实验：验证机械能守恒定律》(同步训练)高中物理必修2_苏教版_2024-2025学年
《9 实验：验证机械能守恒定律》同步训练(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、1、在一个理想化的斜面实验中，一个质量为m的小球从斜面顶端由静止开始滑下，不计空气阻力和摩擦力。当小球滑到底端时，它的速度为v。若斜面的高度为h，则小球在滑下过程中机械能守恒的数学表达式为： A. mgh = 1/2mv² B. mgh = mv² C. mgh = 2mv² D. mgh = 3/2mv² 2、2、在一个实验中，一个质量为m的物体从高度h自由落下，落地时速度为v。假设空气阻力可以忽略不计，则在物体下落过程中，物体的机械能守恒。根据机械能守恒定律，下列关于物体下落过程中动能和势能关系的描述正确的是： A. 物体的动能增加，势能减少 B. 物体的动能减少，势能增加 C. 物体的动能和势能同时增加 D. 物体的动能和势能同时减少 3、在使用打点计时器进行自由落体实验时，若纸带上相邻两点间的距离逐渐增大，则可以推断物体下落过程中（ ） A. 加速度逐渐减小 B. 速度保持不变 C. 加速度逐渐增加 D. 速度逐渐增加 4、利用斜面实验验证机械能守恒定律时，小车从斜面上滑下，若忽略空气阻力和摩擦力的影响，下列关于小车动能和势能的说法正确的是（ ） A. 动能减少，势能增加 B. 动能增加，势能减少 C. 动能不变，势能不变 D. 动能先增加后减少，势能先减少后增加 5、在“验证机械能守恒定律”的实验中，以下哪个装置能够有效地减小空气阻力对实验结果的影响？ A. 斜面轨道 B. 平面轨道 C. 弹簧振子 D. 垂直下降的球 6、在实验中，为了减小误差，以下哪种方法可以用来减小因摩擦力引起的机械能损失？ A. 使用光滑的轨道 B. 提高实验次数，取平均值 C. 在实验前对装置进行充分润滑 D. 使用质量较大的物体 7、一个物体从高度为(ℎ)的平台上自由落下，不考虑空气阻力，到达地面时的速度为(𝑣)。根据机械能守恒定律，下列哪个表达式正确描述了物体在运动过程中的机械能守恒？ A.(𝑚𝑔ℎ=12𝑚𝑣2)
高中物理机械能守恒定律练习题难题带答案
高中物理机械能守恒定律练习题难题带答案一、选择题。
1. （难题）如图所示，一轻弹簧一端固定在O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让小球自由摆下，不计空气阻力。
在小球由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是（）。
A. 小球的机械能守恒。
B. 小球的机械能减少。
C. 小球和弹簧组成的系统机械能守恒。
D. 小球和弹簧组成的系统机械能减少。
答案：C。
解析：选项A和B：对于小球来说，在从A点摆向最低点B的过程中，弹簧对小球做功，有其他力（弹簧的弹力）对小球做功，根据机械能守恒的条件（只有重力或弹力做功）可知，小球的机械能不守恒。
弹簧对小球做正功，小球的机械能是增加的，所以A、B选项错误。
选项C和D：对于小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，没有其他外力做功，满足机械能守恒的条件，所以小球和弹簧组成的系统机械能守恒，C选项正确，D选项错误。
2. （难题）如图，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB 竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AP = 2R，重力加速度为g，则小球从P到B 的运动过程中（）。
A. 重力做功2mgRB. 机械能减少(1)/(2)mgRC. 合外力做功mgRD. 克服摩擦力做功(1)/(2)mgR答案：D。
解析：选项A：重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。
小球从P到B的高度差为3R，所以重力做功W_G=mg·3R = 3mgR，A选项错误。
选项B、D：在B点，小球恰好对轨道没有压力，根据向心力公式mg =mfrac{v_B^2}{R}，可得v_B^2=gR。
从P到B过程，根据动能定理W_合=W_G+W_f=(1)/(2)mv_B^2-0，W_G=3mgR，W_f为摩擦力做功，代入v_B^2=gR可得：3mgR + W_f=(1)/(2)mgR，解得W_f=-(5)/(2)mgR，即克服摩擦力做功(5)/(2)mgR。
高中物理必修二机械能守恒定律经典大题例题
(每日一练)高中物理必修二机械能守恒定律经典大题例题单选题1、如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中（）A．弹簧的最大弹性势能等于2mgAB．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C．物体在最低点时的加速度大小应为2gD．物体在最低点时的弹力大小应为mg答案：A解析：A．因物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，此时弹簧弹力等于零，物体的重力mg=F回=kA当物体在最低点时，弹簧的弹性势能最大等于2mgA，故A正确；B．由能量守恒知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，故B错误；C．在最低点，由F回=mg=ma故C错误；D．在最低点，由F弹－mg=F回得F弹=2mg故D错误。
故选A。
2、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。
设某时刻物块A运动的速度大小为v A，小球B运动的速度大小为v B，轻绳与杆的夹角为θ。
则（）A．v A＝v B cosθB．v B＝vA sinθC．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大答案：D解析：AB．将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度。
在沿绳子方向的分速度为v A cosθ，所以v B＝v A cosθ故AB错误；C．A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球B重力势能的减小等于系统动能的增加和A的重力势能的增加，故C错误；D．除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小。
所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大，故D正确。
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机械能守恒定律经典习题
篇一：机械能守恒定律章末经典测试练习题机械能守恒定律章末经典测试练
习题1．某消防队员从一平台上跳下，下落06后双脚触地，接着他用双腿弯曲
的方法缓冲，又经过015速度减为零，由此可估计在着地过程中，地面对他双脚
的平均作用力为自身所受重力的Ａ．2倍Ｂ．5倍Ｃ．8倍Ｄ．10倍2．质量为2
的物体被人用手由静止向上提升1，此时物体速度为4，则下列说法中错误的是
（=102）．手对物体做功36．合外力对物体做功36．合外力对物体做功16．物
体克服重力做功203．如图所示，一个质量为的物体（可视为质点）以某一速度
从点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34，这物体在斜面上上升
的最大高度为，则在这个过程中物体Ａ．重力势能增加了34Ｂ．重力势能增加
了Ｃ．动能损失了Ｄ．机械能损失了24．一质量为的物体，静止在倾角为θ的
斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面向右水平匀速移动一段距离，
与斜面的相对位置不变，如图所示．在此过程中摩擦力对物体所做的功为Ａ．μ
θＢ．2θＣ．θθＤ．μθθ5．关于力对物体做功，如下说法正确的是．滑动
摩擦力对物体一定做负功．静摩擦力对物体可能做正功．作用力的功与反作用力
的功其代数和一定为零．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态6．质量
为的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率和汽车所受的阻力都恒定不
变．在时间内，汽车的速度由0增加到最大速度，汽车前进的距离为，则在这段
时间内发动机所做的功可用下列哪些式子计算？Ａ．＝Ｂ．＝（0＋）／2Ｃ．＝
Ｄ．＝Ｍ22－Ｍ022＋7．质量为的物体，在沿斜面方向的恒力作用下，沿粗糙的
斜面匀速地由点运动到点，物体上升的高度为，如图所示．则在运动过程中Ａ．恒
力Ｆ做功为Ｂ．物体所受各力的合力做功为Ｃ．恒力Ｆ与摩擦力的合力做功为
Ｄ．物体所受各力的合力做功为零8．某科技创新小组设计制作出一种自动升降
机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的
质量为，当升降机的速度为1时，电动机的有用功率达到最大值，以后电动机保
持该功率不变，直到升降机以最大速度2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻
力及空气阻力，重力加速度为。
有关此过程下列说法正确的是（）．钢丝绳的最大拉力为21．升降机的最大
速度2?．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功．升降