课时跟踪检测(七) 机械能守恒定律 （Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（鲁科版）

课时跟踪检测(七)　机械能守恒定律 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2023·全国甲卷)一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中 (　 ) A.机械能一直增加 B.加速度保持不变 C.速度大小保持不变 D.被推出后瞬间动能最大 2.关于机械能，下列说法正确的是 (　 ) A.做变速运动的物体，只要受到摩擦力，其机械能一定减少 B.如果物体所受的合外力不为零，则物体的机械能一定发生变化 C.将物体斜向上抛出后，不计空气阻力时机械能守恒，物体在同一水平高度处具有相同的速率 D.在水平面上做变速运动的物体，它的机械能一定变化 3.(2025·贵州安顺高一检测)如图所示，两个相距0.2 m的小环套在水平杆上以相同的初速度v1=2 m/s 向右滑行。不计阻力，g=10 m/s2，当两环高度下降0.25 m，进入较低的水平杆运动时，两环相距 (　 ) A.0.1 m B.0.13 m C.0.2 m D.0.3 m 4.质量为m的小球，从离地面h高处以初速度v0竖直上抛，小球上升到最高点时离抛出点距离为H，若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，则 (　 ) A.小球在抛出点(刚抛出时)的机械能为零 B.小球落回抛出点时的机械能-mgh C.小球落到地面时的动能为m-mgh D.小球落到地面时的重力势能为-mgh 5.(双选)如图，有一竖直放置的轻弹簧，将物块放在轻弹簧上端，物块将向下运动压缩弹簧。已知物块质量为m，弹簧的最大压缩量为d，重力加速度为g。在此过程中 (　 ) A.重力对物块做正功 B.弹簧弹力对物块做正功 C.物块重力势能减少了mgd D.弹簧的弹性势能减少了mgd 6.(双选)如图，某弹射装置竖直固定在水平桌面上，装置上的光滑杆下端固定有轻弹簧，弹簧处于原长时位于O点位置，弹簧上端放一滑块与弹簧不拴接。现用滑块将弹簧压缩至A点并锁定，解除锁定，滑块经O点到达B点时速度为零。则解除锁定后滑块由A点运动至B点过程中 (　 ) A.滑块的机械能守恒 B.滑块与弹簧构成的系统机械能守恒 C.滑块在O点速度最大 D.滑块的加速度先减小、后增大，再保持不变 7.一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示。长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球。小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直。将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为(重力加速度为g，不计空气阻力) (　 ) A. B. C. D.2 8.(2025·济南高一开学考试)体育课上，小杜同学将篮球使劲掷向地面后篮球向斜上方反弹，从篮球反弹到篮球到达最高点离地高度h=2 m的过程中，忽略空气阻力，关于篮球的动能Ek(下图中实线所示)和重力势能Ep(下图中虚线所示) 随高度h变化的图像可能正确的是 (　 ) 9.如图所示，有一条长为1 m的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，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在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g取10 m/s2) (　 ) A.2.5 m/s B. m/s C. m/s D. m/s 10.(12分)如图所示，用内表面光滑的圆管弯成的曲线型轨道，固定在竖直平面内，中部是一个直径为1.6 m的圆，左端口A距地面0.8 m，右端口B距地面1.2 m，质量为0.02 kg、可视为质点的小球表面光滑，可以通过左端口A进入光滑轨道，经过C、D，到达右端口B。g取10 m/s2，求： (1)若小球以2 m/s的速度从A进入管中，则其到达轨道底部C时的动能为多大?(6分) (2)若使小球能从右端口B离开轨道，小球应至少以多大的速度进入左端口A?(6分) 11.(14分)小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平滑道光滑；坡道顶端距水平滑道高度为h，倾角为θ(μ<tan θ)；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g。将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示。物块A从坡顶由静止滑下，求： (1)物块滑到O点时的速度大小；(4分) (2)弹簧达到最大压缩量d时的弹性势能；(5分) (3)物块A被弹回到坡道时上升的最大高度。(5分) 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(七) 1.选B　铅球做平抛运动，仅受重力作用，故机械能守恒，A错误；铅球的加速度恒为重力加速度保持不变，B正确；铅球做平抛运动，水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，根据运动的合成可知铅球的速度变大，则动能越来越大，C、D错误。 2.选C　做变速运动的物体，若受到摩擦力，其机械能不一定减少，如由静止放上水平传送带的物体，加速阶段摩擦力做正功，物体机械能增大，A错误；物体所受的合外力不为零，物体的机械能不一定发生变化，如在水平面做匀速圆周运动的物体，合外力作为向心力(不为零)，物体机械能不变，B错误；将物体斜向上抛出后，不计空气阻力时，只有重力做功，物体机械能守恒，物体在同一水平高度处，重力势能相等，故动能相等，物体具有相同的速率，C正确；在水平面上做变速运动的物体，若只是速度方向改变，则它的机械能不变，D错误。 3.选D　设小环进入较低的水平杆时的速度为v2，根据机械能守恒定律得m+mgh=m，解得=3 m/s，两个小环在倾斜杆上运动过程相同，运动的时间相同，所以两个小环到达较低杆的时间差为Δt==0.1 s，进入较低的水平杆运动时，两环的距离为Δx=v2·Δt=0.3 m，故选D。 4.选A　小球上抛过程和下落过程中机械能守恒，在最高点时机械能为零，则小球在抛出点(刚抛出时)的机械能为零，小球落回抛出点时的机械能也为零，选项A正确，B错误；从抛出到落地，由机械能守恒定律得：mgh=mv2-m，小球落到地面时的动能为m+mgh，选项C错误；小球落到地面时的重力势能为-mg(H+h)，选项D错误。 5.选AC　根据题意可知，物块下降压缩弹簧，则重力对物块做正功，弹簧弹力对物块做负功，故B错误，A正确；由公式W=Fs可得，重力做功为W=mgd，由重力做功与重力势能的关系可知，物块重力势能减少了mgd，故C正确；根据系统机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加了mgd，故D错误。 6.选BD　由于有弹簧的弹力做功，故滑块的机械能不守恒，故A错误；将滑块与弹簧看成一个系统，由于杆表面光滑，故滑块与弹簧构成的系统机械能守恒，故B正确；当弹簧的弹力大小与滑块重力大小相等时，滑块加速度为零，速度最大，而O点是弹簧的原长点，故滑块在O点的速度不是最大，故C错误；滑块从A到O，刚开始弹簧的弹力大于滑块重力，则有kx-mg=ma，由于形变量减小，故加速度减小，方向向上，然后kx=mg时，加速度为零，速度最大，之后弹簧的弹力小于滑块重力，则有mg-kx=ma'，由于形变量进一步减小，故加速度增大，方向向下，之后从O到B，滑块只受重力作用，加速度为g，保持不变，故D正确。 7.选A　当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球下落的高度为h=πR-R+R=R，小球下落过程中，根据动能定理有mgh=mv2，联立以上两式解得v=，故A正确，B、C、D错误。 8.选C　由于篮球反弹后做斜抛运动，当篮球运动到最高点h=2 m时，篮球具有一定的水平速度，篮球的动能不为0，故B、D错误；设篮球在地面反弹时的初动能为Ek0，此时篮球的重力势能为0，篮球在空中只有重力做功，篮球的机械能守恒，根据机械能守恒定律可得Ek+Ep=Ek0，当动能与重力势能相等时，有Ek=Ep=Ek0，故A错误，C正确。 9.选A　设链条的质量为2m，以开始时链条的最高点为零势能面，链条的机械能为E=Ep+Ek=-mg·sin θ-mg·+0=-mgL，链条全部下滑出斜面后，动能为Ek'=×2mv2，重力势能为Ep'=-2mg·，由机械能守恒可得E=Ek'+Ep'，即-mgL=mv2-mgL，解得v==2.5 m/s，故A正确，B、C、D错误。 10.解析：(1)小球从A运动到C，只有重力做功，根据机械能守恒有EA=EC，即EkC=m+mghA=0.2 J。 (2)小球能够到达B，必须“越过”最高的D点，根据机械能守恒有m+mghA=mghD，代入数据解得vA=4 m/s。 答案：(1)0.2 J　(2)4 m/s 11.解析：(1)设物块滑到O点时的速度大小为v，物块从A点滑到O点的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理得mgh-μmgcos θ·=mv2 解得v=。 (2)在水平滑道上，物块速度减小为零时，弹簧有最大压缩量，设此时弹簧的弹性势能为Ep， 由机械能守恒定律得mv2=Ep，解得Ep=mgh-。 (3)设物块A被弹回到坡道时能够上升的最大高度为h1，物块被弹回过程中由动能定理得 0-mv2=-mgh1-μmgcos θ· 解得h1=。 答案：(1) 　(2)mgh-　(3) $