2.3 机械能守恒定律及其应用 同步作业 -2025-2026学年高一上学期（中职）物理高教版（2021）化工农医类

2.3 机械能守恒定律及其应用 同步作业 满分：100分 考试时间：45分钟 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个正确选项） 1. 下列关于机械能的说法，正确的是（ ） A. 机械能只包括动能和重力势能 B. 机械能是标量，只有大小，没有方向 C. 物体的机械能一定大于零 D. 机械能的单位是瓦特（W） 2. 关于重力势能，下列说法错误的是（ ） A. 重力势能是物体和地球共有的能量 B. 重力势能的大小与参考平面的选择有关 C. 重力势能的计算公式为 D. 物体的高度越高，重力势能一定越大 3. 机械能守恒定律的适用条件是（ ） A. 物体不受力作用 B. 只有重力或弹力做功，其他力不做功 C. 物体做匀速直线运动 D. 物体做匀加速直线运动 4. 下列情景中，物体的机械能守恒的是（ ） A. 物体在粗糙水平面上匀速滑动 B. 物体在空气中自由下落（不计空气阻力） C. 起重机匀速提升货物 D. 物体在水平拉力作用下加速运动 5. 关于机械能守恒定律，下列说法正确的是（ ） A. 机械能守恒时，动能和势能一定都不变 B. 机械能守恒时，动能和势能可以相互转化，但总机械能不变 C. 只有动能和重力势能可以相互转化，弹性势能不参与转化 D. 机械能守恒的物体，一定不受摩擦力作用 6. 一个质量为2kg的物体，从高处自由下落（不计空气阻力），在下落过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能增大，重力势能减小，机械能不变 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能和重力势能都增大，机械能增大 D. 动能和重力势能都减小，机械能减小 7. 下列关于弹性势能的说法，正确的是（ ） A. 任何物体都具有弹性势能 B. 物体发生弹性形变时，才具有弹性势能 C. 弹性形变越大，弹性势能一定越小 D. 弹性势能的单位是焦耳（J），是矢量 8. 物体在只有重力做功的情况下，机械能守恒，此时（ ） A. 重力势能全部转化为动能 B. 动能全部转化为重力势能 C. 动能和重力势能相互转化，总机械能不变 D. 动能和重力势能都不变 9. 一个质量为5kg的物体，在10m高处由静止释放，不计空气阻力，g取10N/kg，物体落地时的动能是（ ） A. 50J B. 100J C. 500J D. 1000J 10. 下列情景中，机械能不守恒的是（ ） A. 小球从光滑斜面上由静止滚下 B. 抛出的篮球在空中运动（不计空气阻力） C. 物体在粗糙斜面上匀速下滑 D. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动 11. 关于机械能守恒定律的表达式，下列正确的是（ ） A. B. C. D. 12. 应用机械能守恒定律解决问题的关键是（ ） A. 分析物体的运动速度 B. 分析物体的受力情况，判断是否满足守恒条件 C. 计算物体的位移 D. 计算物体的加速度 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共24分） 13. 机械能是______和______的总和，常见的势能包括______和______。 14. 重力势能的大小与物体的______和______有关，计算公式为______，单位是______。 15. 机械能守恒定律的内容是：在只有______或______做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能______。 16. 弹性势能是物体由于发生______而具有的能量，其大小与______和______有关。 17. 一个质量为3kg的物体，在5m高处时的重力势能为______J（g取10N/kg）；若物体自由下落2m，此时的重力势能为______J。 18. 应用机械能守恒定律时，首先要______，再确定物体的______和______，最后根据守恒定律列方程求解。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 19. 简要说明机械能守恒的条件，并分析“只有重力做功”与“物体不受其他力”的区别。 20. 简述机械能守恒定律的应用步骤，并说明其与动能定理相比的优势。 四、综合应用题（本题共2小题，每小题12分，共24分） 21. 一个质量为4kg的小球，从10m高处由静止释放，不计空气阻力，g取10N/kg。求：（1）小球下落前的重力势能；（2）小球落地时的动能；（3）小球落地时的速度大小。 22. 一个质量为5kg的物体，从光滑斜面上高2m处由静止滑下，斜面倾角为30°，不计空气阻力，g取10N/kg。求：（1）物体滑下前的重力势能；（2）物体滑到底端时的动能；（3）物体滑到底端时的速度大小。 参考答案 一、选择题（36分） 1.B 2.D 3.B 4.B 5.B 6.A 7.B 8.C 9.C 10.C 11.A 12.B 二、填空题（24分） 13. 动能；势能；重力势能；弹性势能 14. 质量；高度；；焦耳（J） 15. 重力；弹力；保持不变 16. 弹性形变；形变大小；材料种类 17. 150；90 18. 判断守恒条件；初末状态；对应的机械能 三、简答题（16分） 19. 机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零）（3分）。区别：“只有重力做功”允许物体受到其他力，但其他力不做功（如物体在光滑水平面上运动，支持力不做功，只有重力做功）（3分）；“物体不受其他力”是一种特殊情况，除重力外没有其他力作用，必然满足机械能守恒条件，但机械能守恒不一定需要物体不受其他力（2分）。 20. 应用步骤：① 确定研究对象和研究过程（2分）；② 分析受力情况，判断是否满足机械能守恒条件（2分）；③ 选取参考平面，确定物体初末状态的动能和势能（2分）；④ 根据机械能守恒定律列方程求解（1分）。优势：与动能定理相比，不需要计算合外力做的功，只需关注初末状态的机械能，简化了计算，尤其适用于曲线运动和变力做功的情况（1分）。 四、综合应用题（24分） 21. 解：（1）小球下落前的重力势能（4分） （2）不计空气阻力，机械能守恒，落地时重力势能全部转化为动能，即（4分） （3）由，得落地速度（4分） 22. 解：（1）物体滑下前的重力势能（4分） （2）斜面光滑，无摩擦力做功，只有重力做功，机械能守恒，滑到底端时动能（4分） （3）由，得滑到底端的速度（4分） 学科网（北京）股份有限公司 $