第三节 机械能守恒定律及其应用（练习）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版机械建筑类）

主题三 第三节 机械能守恒定律及其应用 一、单选题 1．在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的（   ） A．跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B．小球做自由落体运动 C．拉着一个物体沿着光滑固定的斜面匀速上升 D．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块，子弹机械能守恒 【答案】B 【详解】A．在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变，这个规律叫做机械能守恒定律；跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落，受到空气阻力的作用，跳伞员和降落伞的机械能不守恒，故A错误； B．小球做自由落体运动过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，故B正确； C．拉着一个物体沿着光滑固定的斜面匀速上升，拉力做功，物体的机械能不守恒，故C错误； D．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块，子弹受木块的阻力作用，子弹的机械能不守恒，故D错误。 故选B。 2．下列说法正确的是（　　） A．一对相互作用的力，作用力做正功，反作用力一定做负功 B．合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加 C．做曲线运动的物体，其加速度方向可能是变化的 D．滑动摩擦力只能对物体做负功 【答案】C 【详解】A．一对相互作用的力，作用力做正功，反作用力可以做正功，也可以不做功，A错误； B．若物体所受合力只有重力，物体机械能守恒，B错误； C．做曲线运动的物体，其加速度方向可能是变化的，例如匀速圆周运动的加速度指向圆心，C正确； D．若滑动摩擦力充当动力时对物体做正功，D错误． 故选C。 3．下列实例中的运动物体，哪些的机械能守恒 A．跳伞运动员在空中匀速下降 B．滑雪运动员自高坡顶上自由下滑（不计空阻和摩擦） C．汽车在水平路面上匀加速行驶 D．集装箱被吊车匀速地吊起 【答案】B 【详解】A．跳伞运动员在空中匀速下降，动能不变，重力势能减少，机械能减少，机械能不守恒，故A错误； B．滑雪运动员自高坡顶自由下落，不计空气阻力和摩擦，只有重力做功，机械能守恒，故B正确； C．汽车在水平路面上匀加速行驶，动能增大，重力势能不变，机械能不守恒，故C错误； D．集装箱被吊车匀速吊起，动能不变而重力势能增加，机械能变大，机械能不守恒，故D错误； 4．重为2N的小球，在空中沿竖直方向下落了2m的高度后到达地面，下落过程中受到空气的阻力为0.1N，下列说法正确的是（　　） A．小球的重力势能增加了4J B．小球的动能增加了4J C．小球的机械能减少了0.2J D．空气阻力对小球做功为0.2J 【答案】C 【详解】A．小球的重力做正功等于重力势能的减小量为：△EP=-mgh=-2×2J=-4J，故A错误； B．根据动能定理，小球动能的增加等小球外力做功的和：△EK=mgh-fh=（4-0.1×2）J=3.8J，故B错误； C．小球的机械能减少等于克服阻力做的功为：|△E|=fh=0.2J，故C正确； D．空气阻力对小球做功为：Wf=-fh=-0.2J．故D错误． 5．如图所示，质量为m的小物块，从离桌面高H处由静止下落，忽略空气阻力，桌面离地面高为h。以桌面为参考平面，小物块落地时的机械能是（　　） A．mgH B．mgh C．mg（H+h） D．mg（H-h） 【答案】A 【详解】以桌面为参考平面，物体在开始下落时的机械能为mgH，由于物体下落过程中机械能守恒，则小物块落地时的机械能也是mgH。 故选A。 6．一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10。则（　　） A．物块下滑过程中机械能守恒 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.2 C．物块的质量为1kg D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J 【答案】C 【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等于增加的动能，所以机械能不守恒，A错误； BC．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能 mgh＝30J 可得质量 m＝1kg 下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功 μmg·cosθ·s＝20J 求得 μ＝0.5 B错误，C正确； D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，选项D错误。 故选C。 7．在离地H高处，一人水平抛出一个质量为m的物体，当落到离地h高处，物体的速度变为v，则物体被抛出时动能是（　　） A．mv2+mgh B．mv2+mgh-mgH C．mgH-mv2 D．mv2-mgh+gH 【答案】B 【详解】以地面为零势能面，物体被抛出后只有重力做功，机械能守恒，