第三节 机械能守恒定律及其应用（同步练习）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·化工农医类）

第3节 机械能守恒定律及其应用 同步练习 基础巩固 1．关于能的概念，下列说法正确的是（　　） A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能 B．在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能 C．甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大 D．甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大 【答案】B 【详解】A．用线悬挂着的物体，由于被举高而具有做功的本领，它具有重力势能，也就具有机械能，A错误； B．空中飞行的子弹由于运动而具有动能，并且能够做功，所以具有机械能，B正确； C．物体动能的大小是由物体的质量和速度大小共同决定的，本选项中甲和乙的质量没有确定无法比较它们动能的大小，C错误； D．重力势能的大小是由物体的质量和高度共同决定的，本选项中甲和乙的质量没有确定无法比较它们重力势能的大小，D错误； 故选B。 2．在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（　　） A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B．拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升 C．抛出的小石块在空中运动 D．在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来 【答案】C 【详解】A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落时，其动能不变，重力势能减小，二者之和即机械能减小，A错误； B．小木块在拉力作用下沿着光滑的斜面匀速上升时，其动能不变，重力势能变大，二者之和即机械能变大，B错误； C．被抛出的石块在空中运动时，只有重力做功，其机械能守恒，C正确； D．小球碰到弹簧被弹回的过程中有摩擦力和弹簧弹力做功，所以小球的机械能不守恒；对于小球和弹簧组成的系统，摩擦力做功，系统的机械能也不守恒，D错误。 故选C。 3．某人从五楼走到一楼的过程中，重力做了6×103J的功，则（　　） A．人的重力势能减少了6×103J B．人的动能减少了6×103J C．人的机械能减小了6×103J D．人的机械能始终保持不变 【答案】A 【详解】A．某人从五楼走到一楼，重力做正功6×103J，重力势能减少6×103J，故A正确； B．某人的初、末速度未知，合外力做功未知，动能变化量无法求解，故B错误； CD．某人下楼过程中，除重力以外的力做功未知，所以人的机械能变化未知，故CD错误。 故选A。 4．下列过程中，机械能守恒的是（　　） A．雨滴从高空落到地面 B．抛出的标枪在空中运动（不计空气阻力） C．拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升 D．跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落 【答案】B 【详解】A．雨滴下落过程中，由于空气阻力做负功的影响，其机械能会减小，A错误； B．抛出的标枪在空中运动（不计空气阻力），只有重力做功，则机械能守恒，B正确； C．金属环沿光滑斜面匀速上升这一过程中，由于动能不变，重力势能增加所以机械能增加，C错误； D．跳伞运动员待着张开的降落伞在空气中匀速下落时，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，D错误。 故选B。 5．下列四幅图中的情景（均不计空气阻力），机械能守恒的是（　　） A．甲图中，蹦床比赛中腾空的运动员 B．乙图中，加速飞行过程中的歼-20战斗机 C．丙图中，点火升空过程中的火箭 D．丁图中，在粗糙斜面滑行的运动员和滑板构成的系统 【答案】A 【详解】A．腾空的运动员，在空中只受重力作用，只有动能和势能之间相互转换，机械能守恒。故A正确； B．加速飞行过程中的歼-20战斗机，重力势能和动能均增加，机械能增加，故B错误； C．点火升空过程中的火箭，重力势能和动能均增加，机械能增加，故C错误； D．在粗糙斜面滑行的运动员和滑板构成的系统，摩擦力做负功，机械能减小，故D错误。 故选A。 6．一人用力把质量为的物体由静止提高，并使物体获得的速度，。下列说法正确的是（　　） A．人对物体做的功为 B．物体的机械能增加96J C．物体的重力势能增加96J D．物体的动能增加80J 【答案】B 【详解】A．对物体进行分析，根据动能定理得 求得人对物体做功为 故A错误； B．人对物体所做的功等于物体机械能的增加量，即有 故B正确； C．物体的重力做功为 即物体克服重力做功80J，物体的重力势能就增加了80J，故C错误； D．由题可得物体动能增加量为 故D错误。 故选B。 能力进阶 7．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处由静止开始下落，不计空气阻力，以桌面为零势能面。小球落地前瞬间机械能为（　　） A．0 B．-mgh C．mgH D．mg（H＋h） 【答案】C 【详解】以桌面为零势能面，小球的机械能为 小球落地过程中，仅重力做功小球机械能守恒，则小球落地前瞬间机械能为mgH。 故选C。 8．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． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意，篮球入圈位置B的水平面为零势能面，则篮球在位置B时的重力势能是零，动能是 则有机械能为 故选B。 素养提升 9．质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳水台v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若将运动员看成质点，以水面为参考平面，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）运动员起跳时的动能； （2）运动员在跳台上时具有的重力势能； （3）运动员入水时的机械能大小。 【答案】（1）750J；（2）6000J；（3）6750J 【详解】（1）起跳时的动能 （2）在跳台上时具有的重力势能 （3）运动员运动过程中机械能守恒，因此入水时机械能等于起跳时机械能 10．竖直向上抛出质量为0.2kg的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度是20m/s.求：（g取10m/s2) (1)石头离手时的动能? (2)石头能够上升的最大高度? (3)石头离地面15m高处的速度? 【答案】（1）40J；（2）20m；（3）10m/s 【详解】(1) 石头离手时的动能 (2)根据机械能守恒定律 解得石头能够上升的最大高度 (3)根据机械能守恒定律 即 石头离地面15m高处的速度 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 机械能守恒定律及其应用 同步练习 基础巩固 1．关于能的概念，下列说法正确的是（　　） A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能 B．在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能 C．甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大 D．甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大 2．在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的（　　） A．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落 B．拉着一个小木块使它沿着光滑的斜面匀速上升 C．抛出的小石块在空中运动 D．在粗糙水平面上运动的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来 3．某人从五楼走到一楼的过程中，重力做了6×103J的功，则（　　） A．人的重力势能减少了6×103J B．人的动能减少了6×103J C．人的机械能减小了6×103J D．人的机械能始终保持不变 4．下列过程中，机械能守恒的是（　　） A．雨滴从高空落到地面 B．抛出的标枪在空中运动（不计空气阻力） C．拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升 D．跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落 5．下列四幅图中的情景（均不计空气阻力），机械能守恒的是（　　） A．甲图中，蹦床比赛中腾空的运动员 B．乙图中，加速飞行过程中的歼-20战斗机 C．丙图中，点火升空过程中的火箭 D．丁图中，在粗糙斜面滑行的运动员和滑板构成的系统 6．一人用力把质量为的物体由静止提高，并使物体获得的速度，。下列说法正确的是（　　） A．人对物体做的功为 B．物体的机械能增加96J C．物体的重力势能增加96J D．物体的动能增加80J 能力进阶 7．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处由静止开始下落，不计空气阻力，以桌面为零势能面。小球落地前瞬间机械能为（　　） A．0 B．-mgh C．mgH D．mg（H＋h） 8．如图，将质量为m的篮球从离地高度为h的A处，以初始速度v抛出，篮球恰能进入高度为H的篮圈．不计空气阻力和篮球转动的影响，经过篮球入圈位置B的水平面为零势能面，重力加速度为g．则篮球经过位置B时的机械能为（    ） A． B． C． D． 素养提升 9．质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳水台v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若将运动员看成质点，以水面为参考平面，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）运动员起跳时的动能； （2）运动员在跳台上时具有的重力势能； （3）运动员入水时的机械能大小。 10．竖直向上抛出质量为0.2kg的石头，石头上升过程中，空气阻力忽略不计，石头离手时的速度是20m/s.求：（g取10m/s2) (1)石头离手时的动能? (2)石头能够上升的最大高度? (3)石头离地面15m高处的速度? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$