8.4 机械能守恒定律 拓展提升课时作业-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

8.4《机械能守恒定律》（拓展提升版）课时作业 一、机械能守恒定律及其应用 1、“蹦极”运动中，将一根有弹性的绳系在蹦极者身上，另一端固定在跳台上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。不计空气阻力的影响。从绳刚好伸直时，到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是 A．人先处于超重状态，后处于失重状态 B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小 C．绳对人的冲量始终向上，人的动量先减小后增大 D．人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量 2、如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度（在弹性限度内）。不计空气阻力。则 A．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的加速度不断增大 B．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的速度先增大后减小 C．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的机械能守恒 D．小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小 3、如图所示，轻弹簧下端连接一重物，用手托住重物并使弹簧处于压缩状态。然后手与重物一同缓慢下降，直至重物与手分离并保持静止。在此过程中，下列说法正确的是 A．弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和先减少再增加 B．弹簧对重物做的功等于重物机械能的变化量 C．重物对手的压力随下降的距离均匀变化 D．手对重物做的功一定等于重物重力势能的变化量 4、如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球和，用手托住球，当绳刚好被拉紧时，球离地面的高度为，球静止于地面．已知球的质量为，球的质量为，重力加速度为，定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计．若无初速度释放球，则下列判断正确的是 A．经过时间，球恰好落地 B．在球下落过程中，球所受拉力大小为 C．在球下落过程中，球的机械能保持不变 D．球落地前瞬间速度大小为 5、“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图如图所示。实验中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的质量m不满足比小车质量M小得多的条件，那么，若保持M不变，将m增大为原来的2倍，不计绳的质量和滑轮摩擦，在砂桶下落相同高度的过程中，下列说法正确的是 A．小车的加速度增大到原来的2倍 B．绳上的拉力增大到原来的2倍 C．砂桶机械能的减少量小于原来的2倍 D．砂桶和小车组成的系统损失的机械能比原来多 6、木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度，如图所示，从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是（） A. 子弹的机械能守恒 B. 木块的机械能守恒 C. 子弹和木块总机械能守恒 D. 子弹和木块上摆过程中系统机械能守恒 7、如图所示为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道半径为，最低点为、最高点为，小球从斜轨道上无初速度释放，可模拟游乐园的“翻滚过山车”。某实验小组同学通过改变释放小球距圆轨道底端的高度多次实验，发现有时小球能通过点，有时在到达点前就脱离轨道。他们结合观察和分析提出了一些猜想，请运用物理知识分析，其中正确的是（不考虑摩擦力等阻力的影响，小球视为质点，重力加速度为）（ ） A. 若，小球在到达点前脱离轨道做自由落体运动 B. 若，小球对点和点都有压力，且越高，压力之差也越大 C. 若，小球在到达点前脱离了轨道，脱轨前瞬间在指向圆轨道中心方向的加速度比小 D. 若，小球能通过点且对点没有压力 二、功能关系与能量守恒 8、关于做自由落体运动的物体，下列说法正确的是 A．动能随时间t变化的快慢随时间均匀增大 B．动量p随时间t变化的快慢随时间均匀增大 C．重力势能随位移x变化的快慢随时间均匀减小 D．机械能E随位移x变化的快慢随时间均匀减小 9、关于做自由落体运动的物体，下列说法正确的是 A．动能随时间t变化的快慢随时间均匀增大 B．动量p随时间t变化的快慢随时间均匀增大 C．重力势能随位移x变化的快慢随时间均匀减小 D．机械能E随位移x变化的快慢随时间均匀减小 10、如图所示，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行，回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块 A．上滑所需时间与下滑所需时间相等 B．上滑时的加速度与下滑时的加速度相等 C．上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等 D．上滑和下滑过程，摩擦产生热量不相等 11、将某物体沿与水平方向成一定角度斜向上抛出，经过一段时间，物体落回与抛出点等高处。在忽略空气阻力情况下，其运动轨迹如图中虚线所示，在考虑空气阻力情况下，其运动轨迹如图中实线所示．在考虑空气阻力的情况下 A．上升的时间一定小于下降的时间 B．在最高点时的加速度等于重力加速度 C．落回抛出点时的动能等于抛出时的动能 D．上升阶段损失的机械能等于下降阶段损失的机械能 12、如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程s的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，g取10。下列说法正确的是 A．物块质量为0.7 B．物块所受摩擦力大小为0.4N C．0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为40J D．0~10m过程中与10m~20m过程中物块所受合力之比为3∶4 13、如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度匀速运动，某时刻一质量为的物块（可视为质点）轻放在传送带的左端。在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 传送带对物块所做的功为 B. 物块对传送带所做的功为 C. 物块与传送带间由于摩擦而产生的热量为 D. 由于传送该物块电动机需要多做的功为 14、质量为的子弹，以速度水平射入放在光滑水平面上的质量为的木块中且不穿出，则下列说法正确的是（ ） A. 系统内能的增加量等于子弹克服阻力做的功 B. 子弹动能的减少量大于子弹克服阻力做的功 C. 子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功 D. 子弹损失的机械能等于木块获得的动能与系统损失的动能之和 15、因受强对流云团的影响，某地出现暴雨、冰雹天气。有报道称，有些在户外举行活动的人员被冰雹砸伤。冰雹一般自的高空下落，是阵发性的灾害性天气。足够大的冰雹不间断地打击头部，就会导致昏迷。若冰雹竖直下落过程中受到的空气作用力与速度二次方成正比，比例系数，一块质量的冰雹（可认为下落过程中质量始终保持不变）自高空由静止下落，落地前已达到下落的最大速度。取求： （1） 冰雹下落的最大速率； （2） 下落过程中冰雹克服空气作用力所做的功。 16、某同学用实验室中的过山车模型研究过山车的原理。如图所示，将质量为m的小球从倾斜轨道上的某一位置由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点后进入圆轨道。他通过测量得到圆轨道的半径为R。已知重力加速度为g。 （1）小球能够顺利通过圆轨道最高点的最小速度v为多少？ （2）若不考虑摩擦等阻力，要使小球恰能通过圆轨道的最高点，小球的释放点距轨道最低点的高度差h为多少？ （3）该同学经过反复尝试，发现要使小球恰能通过圆轨道的最高点，小球的释放点距轨道最低点的高度差比（2）的计算结果高，则从释放点运动到圆轨道最高点的过程中小球损失的机械能为多少？ 、 17、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v1，之后沿半圆形导轨运动，恰好能运动到最高点C，重力加速度为g。求： （1）弹簧压缩至A点时的弹性势能Ep； （2）物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功Wf； （3）物体离开C点，落至水平面时距B点的距离x。 1、【答案】B 2、【答案】B 3、【答案】C 4、【答案】D 5、【答案】C 6、【答案】D 7、【答案】C 8、【答案】A 9、【答案】A 10、【答案】C 11、【答案】A 12、【答案】A 13、【答案】D14、【答案】D 15、【答案】（1）30m/s （2）1423.8J 16、【答案】（1）；（2）；（3） 17、【答案】（1）；（2）；（3）x=2R 学科网（北京）股份有限公司 $