人教版物理必修2同步练习：8.4 机械能守恒定律（基础巩固）

更新时间：2024-03-28 浏览次数：10 类型：同步测试

一、选择题

1. (2021高一下·福州期末) 一个带电小球在空中从 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点的过程中，重力做功 $\text{[math]}$ ，电场力做功 $\text{[math]}$ ，克服阻力做功 $\text{[math]}$ 由此可以判断能量变化的有关说法正确的是

A . 重力势能减少 $\text{[math]}$ B . 电势能增大 $\text{[math]}$ C . 动能增大 $\text{[math]}$ D . 机械能减少 $\text{[math]}$

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2. (2023高一下·杭州期中) 在无风的环境下，跳伞员沿竖直方向下落，最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员在重力和空气阻力作用下做加速运动，下落一定高度后，降落伞张开，跳伞员做减速运动，速度降至一定值后便不再降低，跳伞员以这一速度匀速下降。在跳伞过程中，下列说法中正确的是（　　）

A . 降落伞打开前，跳伞员在加速降落过程中机械能增加 B . 跳伞员在整个下落过程中机械能一直减小 C . 跳伞员在整个下落过程中机械能先增大后减小 D . 如果在下落过程中受到水平风的作用跳伞员将做平抛运动

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3. (2023高二下·浙江期中) 如图为小丽玩小皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于绷紧状态。对于小球的运动，下列说法正确的是（）

A . 图示瞬间小球一定处于超重状态 B . 图示瞬间小球一定正在向上减速 C . 在此后的一小段时间内，小球的动能一定增加 D . 在此后的一小段时间内，小球机械能一定增加

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4. (2020·浦东模拟) 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止，物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（）

A . 物块克服摩擦力做的功为0 B . 物块克服摩擦力做的功为2μmgs C . 弹簧的最大弹性势能为0.5mv² D . 弹簧的最大弹性势能为0.5mv²+μmgs

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5. (2020高一下·东台月考) 如图中，虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )

A . 一直减小 B . 一直增大 C . 先增大后减小 D . 先减小后增大

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6. (2023高二下·闵行期末) 在能源消耗的过程中，很难把产生的内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散。下列说法正确的是（）

A . 能量耗散说明能量在不断减少 B . 能量耗散不遵循能量守恒定律 C . 能量耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失 D . 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

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7. (2019·黄浦模拟) 下列装置中，可以将电能转化为机械能的是（）

A . 发电机 B . 电动机 C . 电饭锅 D . 电热毯

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8. (2023高二下·弥勒期末) 抽水蓄能电站可以在用电低谷时，将电网中多余的电能转化为水的重力势能；在用电高峰时，再将水的重力势能转化为电能输回电网，假定多余电能为5×10⁴kW·h，这部分多余的电能经储存再回到电网过程中将损失44%，则此蓄能电站能给电网补充的电能为（　　）

A . 2.2×10⁴kW·h B . 2.8×10⁴kW·h C . 3.5×10⁴kW·h D . 5×10⁴kW·h

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9. (2020高二下·浙江期末) 用长绳将一重球悬挂在天花板上。如图所示，一同学紧靠墙站立，双手拉球使其与鼻尖恰好接触，然后由静止释放重球。若该同学保持图示姿势不变，则重球摆动过程中（）

A . 到最低点时重力势能最大 B . 到最低点时机械能最大 C . 一定不会撞击该同学 D . 可能会撞击该同学

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10. (2021高一下·陈仓期末) 物体在地面附近自由落体运动，关于该过程的下列说法正确的是（）

A . 物体的重力势能与动能之和保持不变 B . 物体的重力势能与动能之和逐渐减小 C . 物体的重力势能与动能之和逐渐增大 D . 物体的重力势能与动能之和可能先增大后减小

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11. (2019高一下·泰安期末) 在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）

A . 他的动能减少了Fh B . 他的机械能减少了Fh C . 他的机械能减少了（F－mg）h D . 他的重力势能增加了mgh

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12. (2023高二上·常州月考) 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）

A . 甲图中，物体 $\text{[math]}$ 将弹簧压缩的过程中， $\text{[math]}$ 机械能守恒 B . 乙图中， $\text{[math]}$ 置于光滑水平面，物体 $\text{[math]}$ 沿光滑斜面下滑，物体 $\text{[math]}$ 机械能守恒 C . 丙图中，不计任何阻力时 $\text{[math]}$ 加速下落、 $\text{[math]}$ 加速上升过程中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 系统机械能守恒 D . 丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒

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13. (2023高二上·常州月考) 如图所示，跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起，最后以一定的速度进入水中，若不计阻力，则该运动员在下降的过程中（）

A . 重力势能减小，动能增加，机械能不变 B . 重力势能减小，动能增加，机械能减小 C . 重力势能增加，动能增加，机械能增加 D . 重力势能减小，动能增加，机械能增加

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二、多项选择题

14. (2019高一上·黄骅月考) 如图所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列描述中，正确的是（）

A . 接触后，小球做减速运动，加速度越来越大，速度越来越小，最后等于零 B . 接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加，后减小到零 C . 接触后，小球速度为零的地方就是弹簧压缩量最大之处，此时小球加速度为零 D . 接触后，小球速度最大时加速度为零

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15. (2019高一下·佛山期末) 我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利。如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G。下列说法中正确的是（）

A . 图中探月卫星正减速飞向B处 B . 探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速 C . 由题中条件可以算出月球质量 D . 由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小

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16. (2019高一下·福建月考) 以下关于功和能的说法正确的是（）

A . 功是矢量，能是标量 B . 功和能都是标量 C . 功是能量转化的量度 D . 因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能

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17. (2020高一下·徐州期中) 关于能量和能量耗散，下列说法中正确的是（）

A . 能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中客观过程的方向性 B . 能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的 C . 能量守恒，不可消失，所以没有必要节约能源 D . 能量之间可以相互转化，故能源可以很方便的循环利用

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18. (2019高一下·淮安期末) 党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有（）

A . 能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散 B . 因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 C . 煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用 D . 合理利用能源的同时，需要保护好自然环境

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19. 2001年9月11日，恐怖分子利用劫持的客机，对美国的多个目标实施攻击.其中，一架质量为104吨、约载35吨燃油的波音757飞机，水平撞击世贸大楼的北部塔楼；另一架质量为156吨、约载51吨燃油的波音767飞机，则水平撞击南部塔楼，使两大楼产生幅度近 1米的晃动和猛烈的燃烧.一个多小时后两幢110层的高楼相继倒塌，造成数千人的伤亡.使两幢世贸大楼遭受重创的巨大能量是（）

A . 飞机的重力势能 B . 飞机的动能 C . 飞机的内能 D . 燃油燃烧产生的内能

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20. (2023高一下·湖南期中) 已知同一个物体在月球上所受重力相当于在地球所受重力的 $\text{[math]}$ ，某人分别在月球和地球上击打同一个高尔夫球，已知两种情况下小球的初速度相同，且均沿水平方向，小球在竖直方向运动的距离h相同，那么在这两种情况下（　　）

A . 人对球做的功相同 B . 在月球上的高尔夫球落地速率更大 C . 在月球上的高尔夫水平射程更大 D . 在月球上的高尔夫球重力做功更多

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21. (2019高一下·上饶期末) 小明同学用力把质量为2kg的物体由静止向上提高1m，物体获得2m/s的速度，下列说法正确的是（g取10m/s²）（）

A . 物体动能增加了4J B . 物体重力势能增加了20J C . 重力对物体做的功为20J D . 合外力对物体做的功为24J

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22. (2020高一下·三明期中) 如图所示，踢毽子是一项深受大众喜爱的健身运动项目。在某次踢毽子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子在上升的过程中，下列说法正确的是（）

A . 毽子的动能不断变小 B . 毽子的机械能增加 C . 毽子的重力势能一直增加 D . 空气阻力对毽子做正功

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23. (2022高二上·鸡西期末) 如图所示，高 $\text{[math]}$ 的曲面固定不动。一个质量为 $\text{[math]}$ 的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4m/s。（g取10m/s²）在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A . 物体的动能增加了8J B . 物体的重力势能减少了20J C . 物体的机械能保持不变 D . 物体的机械能能减少了32J

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24. (2023高一下·台州期中) 如图所示，墙壁上固定一水平轻弹簧，一铁球以初速度 v₀沿光滑水平面向左运动（不计空气阻力）。在小球向左压缩弹簧的过程中（　　）

A . 小球的机械能守恒 B . 小球和弹簧组成的系统机械能守恒 C . 小球做匀减速直线运动 D . 小球和弹簧刚接触时速度最大

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三、非选择题

25. (2021高一下·郑州期末) 某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为 $\text{[math]}$ 的圆面。某时间内该地区的风速恒定为 $\text{[math]}$ ，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为 $\text{[math]}$ ，假设这个风力发电机能将此圆面内10%的空气动能转化为电能。求：
1. （1）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；
2. （2）此风力发电机的发电功率。
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26. (2017高一下·庆城期末) 用200N的拉力将地面上的一质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s² ，空气阻力不计）．求：
1. （1）拉力对物体所做的功
2. （2）物体被提高后具有的重力势能
3. （3）物体被提高后具有的动能．
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27. (2020高一下·上海期末) 如图所示的是一根自由悬挂的链条，王同学将它的中点缓慢竖直向上拉动一小段距离，此过程中链条的重力势能（选填“增大”，“减小”或“不变”）：刘同学将它的中点缓慢竖直向下拉动一小段距离，此过程中链条的重力势能（选填“增大”，“减小”或“不变”）。

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28. (2023高二上·桐梓月考) 如图为某同学在荡秋千，秋千上悬挂平板的两绳平行且绳长为 $\text{[math]}$ ，平板运动到最高点时绳子与竖直方向夹角为 $\text{[math]}$ 。已知该同学的质量为 $\text{[math]}$ 且视为重心在平板上，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计绳子和平板的质量，忽略一切阻力。求：
1. （1）该同学运动到最低点时的速度大小v；
2. （2）该同学运动到最低点时的加速度大小 $\text{[math]}$ ；
3. （3）该同学运动到最低点时每根绳子的拉力大小 $\text{[math]}$ 。
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29. (2020高一下·咸阳期末) 一小球以一定的初速度从图示的P位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R=1m，圆轨道2的半径是轨道1的1.6倍，小球的质量m=1kg，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，重力加速度为g=10m/s² ，不计空气阻力，求：
1. （1）小球在B点时的速率；
2. （2）小球在轨道1的最高点A时的速率及此时它对轨道的压力。
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30. (2022高一下·内江期末) 荡秋千是一项民间的传统体育活动。如图，小女孩的质量为30kg，小女孩的重心到秋千悬挂点之间的距离为L，秋千摆动的最大角度为 $\text{[math]}$ ，不计秋千质量，忽略空气阻力， $\text{[math]}$ 。在整个运动过程中，每根绳子承受的最大拉力为多少？

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