课时跟踪检测(二十二) 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（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(二十二)　机械能守恒定律 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 1.(2025·南通高一期末)以下说法正确的是 (　 ) A.一个物体所受的合力为零，它的机械能一定守恒 B.一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 C.一个物体所受的合力不为零，它的机械能可能守恒 D.除了重力以外其余力对物体做功为零，它的机械能不可能守恒 2.如图所示，质量为1 kg的小物块从倾角为30°、长为2 m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置所在水平面为参考平面，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是 (　 ) A.5 J，5 J B.10 J，15 J C.0，5 J D.0，10 J 3.如图是双锥体向“上”滚的实验。在书脊上架两根筷子作为轨道，把双锥体放在较低一端的轨道上，你会发现双锥体会由静止向“上”滚动。关于这一现象的分析正确的是 (　 ) A.双锥体滚动过程中，重心逐渐上升 B.双锥体滚动过程中，重心逐渐下降 C.调整使两根筷子平行，实验也可能成功 D.将双锥体换成圆柱体，实验也可能成功 4.如图所示，光滑的固定曲面与光滑的水平面平滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度为h处由静止下滑，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则 (　 ) A.小球与弹簧刚接触时，速度大小为 B.小球与弹簧接触的过程中，小球机械能守恒 C.小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh D.小球在压缩弹簧的过程中，小球的加速度保持不变 5.(2025·无锡高一开学考试)毛主席在《沁园春·雪》一词中写道：“一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。”对于“弯弓”的过程中所蕴含的物理知识，下列理解正确的是 (　 ) A.“弯弓”发生塑性形变 B.“弯弓”说明力可以改变物体的运动状态 C.“弯弓”的过程中弓的弹性势能增大 D.“弯弓”的过程中弓的机械能不变 6.(2025·潥阳高一期末)质量为m的小球从离地面h高处以初速度v0竖直上抛，小球上升后离抛出点的最大高度为H。若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，则 (　 ) A.小球在最高点时的重力势能是mgH B.小球落回抛出点时的机械能是-mgH C.小球落到地面时的动能是m+mgh D.小球落到地面时的重力势能是mg(H+h) 7.(2025·姑苏高一期末)如图所示，是一种叫作“火箭蹦极”的游戏项目，惊险刺激深受年轻人喜爱。游戏开始前，装置中间的“蹦极球”会被锁定在最低点，此时两侧弹性绳索被拉长，人坐入球中系好安全带后解锁，“蹦极球”就会被向上抛出，上下反复很多来回后最终静止在空中。则下列说法正确的是 (　 ) A.整个过程“蹦极球”、人和弹性绳索组成的系统机械能守恒 B.“蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，动能一直增大 C.“蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，重力势能一直增大 D.“蹦极球”从解锁到上升至最高点的过程中，绳索的弹性势能一直减小 8.(2025·连云港高一期中)如图(a)是质点在竖直平面内运动的轨道。取与轨道轮廓相同的轨迹曲线，以水平地面为横轴，将水平地面作为重力势能的零势能面，以重力势能为纵轴并选取合适的标度，建立如图(b)所示的直角坐标系，该曲线反映质点沿轨道运动时重力势能Ep的变化情况，称为势能曲线。将质量m=0.5 kg的小球由A处释放，其机械能EA=4 J。忽略运动过程中小球受到的摩擦阻力及空气阻力，g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　 ) A.A处距离地面的高度为0.6 m B.A处小球的速度大小为0.5 m/s C.B处距离地面的高度为0.2 m D.B处小球的速度大小为3 m/s 9.(2025·宜兴高一开学考试)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 (　 ) 10.(12分)如图所示，质量m=60 kg的运动员以6 m/s的速度从高h=8 m的滑雪场A点沿左侧斜坡自由滑下，以最低点B所在平面为参考平面，g=10 m/s2，一切阻力可忽略不计。求： (1)运动员在A点时的机械能；(3分) (2)运动员到达最低点B时的速度大小；(4分) (3)运动员继续沿右侧斜坡向上运动能到达的最大高度。(5分) 11.(12分)(2025·邳州模拟)如图所示，竖直平面内的光滑轨道ABCD，AB段为曲面，BC段水平，CD段是半径R=0.2 m的半圆形轨道，BC段与CD段在C点相切。在A点由静止释放一质量为m=0.2 kg的小球，小球沿轨道运动至D点后，沿水平方向飞出，最终落到水平轨道BC段上的E点，A点距水平面的高度h=0.8 m，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)小球运动到B点时的速度大小vB；(3分) (2)小球运动到D点时轨道对小球的弹力大小FN；(4分) (3)C、E两点的距离x。(5分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(二十二) 1．选C　一个物体所受合力为零时，物体的机械能也可能变化，如匀速上升的物体，所受合力为零，机械能增加，故A、B错误；一个物体所受的合力不为零，它的机械能可能守恒，如自由下落的物体，只受重力，机械能守恒，故C正确；机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，所以除了重力以外其余力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒，故D错误。 2．选C　物块的机械能等于物块动能和重力势能的和，由题意可知物块在初始位置的机械能E＝0。在运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，所以物块滑到斜面中点时的机械能为0，根据机械能守恒定律有－mg·Lsin 30°＋mv2＝0，解得此时动能为5 J，C正确。 3．选B　双锥体滚动过程中，动能逐渐增加，则重力势能逐渐减小，重心逐渐下降，A错误，B正确；调整使两根筷子平行，若双锥体沿筷子由低端向高端滚动，则重力势能增加，动能增加，由机械能守恒定律可知实验不可能成功，C错误；同理可知，D错误。 4．选C　设小球与弹簧刚接触时速度大小为v，小球从曲面上滑下的过程中，根据机械能守恒定律得mgh＝mv2，解得v＝，故A错误。小球与弹簧接触的过程中，弹簧的弹力对小球做功，则小球机械能不守恒，故B错误。对整个过程，根据系统的机械能守恒可知，小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh，故C正确。小球在压缩弹簧的过程中，弹簧弹力增大，则小球的加速度增大，故D错误。 5．选C　“弯弓”发生的是弹性形变，故A错误；“弯弓”说明力可以改变物体的形状，故B错误；“弯弓”的过程中弓的弹性形变越来越大，故弹性势能增大，故C正确；“弯弓”的过程中弓的机械能变大，故D错误。 6．选C　由于选取最高点为零势能面，故小球在最高点时的重力势能是0，A错误；小球在最高点时的速度为0，故小球在最高点时的机械能是0，又小球在运动过程中不计空气阻力，所以机械能守恒，所以小球落回抛出点时的机械能也等于零，B错误；由机械能守恒定律有Ek－mg(H＋h)＝mv－mgH，所以小球落地时的动能Ek＝mv＋mgh，C正确；小球最高点离地面的距离为H＋h，则小球落到地面时的重力势能是Ep＝－mg(H＋h)，D错误。 7．选C　由题意可知，有阻力作用，故整个系统机械能不守恒，故A错误；从解锁到上升到最高点的过程，“蹦极球”动能先增大后减小，高度一直升高，重力势能一直增大，弹性绳索先由拉长恢复形变，后又被逐渐拉长，故弹性势能先减小后增大，故C正确，B、D错误。 8．选A　小球在A处的重力势能为3 J，所以Ep＝mgh＝3 J，解得h＝0.6 m，A处距离地面的高度为0.6 m，A正确；运动过程中小球的机械能守恒，所以EA＝Ep＋Ek＝4 J，Ek＝mv2，解得v＝2 m/s，所以A处小球的速度大小为2 m/s，B错误；小球在B处的重力势能为2 J，则mghB＝2 J，解得hB＝0.4 m，所以B处距离地面的高度为0.4 m，C错误；运动过程中小球的机械能守恒，则mv＝EA－EpB，解得vB＝2 m/s，那么B处小球的速度大小为2 m/s，D错误。 9．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。 10．解析：(1)运动员在A点时的机械能 E＝Ek＋Ep＝mv2＋mgh＝5 880 J。 (2)运动员从A运动到B的过程，根据机械能守恒定律得 E＝mv，解得vB＝14 m/s。 (3)运动员从A运动到右侧斜坡上最高点的过程，由机械能守恒定律得E＝mghm 解得hm＝9.8 m。 答案：(1)5 880 J　(2)14 m/s　(3)9.8 m 11．解析：(1)根据题意，小球从A点到B点的过程中，由机械能守恒定律有mgh＝mv，解得vB＝＝4 m/s。 (2)根据题意，小球从B点到D点的过程中，由机械能守恒定律有mv＝mg·2R＋mv，解得vD＝2 m/s 在D点对小球由牛顿第二定律有FN＋mg＝m 解得FN＝6 N。 (3)小球从D点飞出后做平抛运动，飞行时间为t＝＝ s C、E两点的距离x＝vDt＝0.8 m。 答案：(1)4 m/s　(2)6 N　(3)0.8 m $