3.3 机械能守恒定律及其应用 同步作业 -2025-2026学年高一下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

3.3 机械能守恒定律及其应用 同步作业 一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 下列关于机械能的说法，正确的是（ ） A. 机械能只包括动能 B. 机械能包括动能和势能（重力势能、弹性势能） C. 势能只包括重力势能 D. 机械能不会发生转化 2. 机械能守恒定律的适用条件是（ ） A. 只有重力做功 B. 只有弹力做功 C. 只有重力或弹力做功 D. 任何力都可以做功 3. 下列过程中，机械能守恒的是（ ） A. 物体在粗糙水平面上滑行 B. 自由下落的物体（忽略空气阻力） C. 起重机匀速提升构件 D. 物体在水中下沉 4. 物体的重力势能大小与下列哪个因素无关（ ） A. 物体的质量 B. 物体的高度 C. 重力加速度 D. 物体的速度 5. 机械建筑中，下列哪种场景机械能可能守恒（ ） A. 建筑构件自由下落（忽略空气阻力） B. 混凝土浇筑过程 C. 钢筋切割过程 D. 墙体砌筑过程 6. 关于动能，下列说法正确的是（ ） A. 静止的物体动能为零 B. 动能与物体的高度有关 C. 速度越大，动能一定越大 D. 质量越大，动能一定越大 7. 下列说法错误的是（ ） A. 机械能守恒时，动能和势能可以相互转化 B. 机械能守恒时，总机械能保持不变 C. 有摩擦力做功时，机械能一定不守恒 D. 机械能守恒的条件是只有重力做功 8. 物体从高处自由下落，在下落过程中（ ） A. 动能增大，重力势能减小，机械能守恒 B. 动能减小，重力势能增大，机械能守恒 C. 动能和重力势能都增大 D. 动能和重力势能都减小 9. 机械建筑中，利用机械能守恒原理的是（ ） A. 液压千斤顶 B. 塔吊提升构件（匀速） C. 建筑构件自由下落冲击地面 D. 水泥搅拌机 10. 弹性势能的大小与（ ）有关 A. 物体的质量 B. 物体的速度 C. 弹簧的形变量 D. 物体的高度 11. 下列过程中，机械能不守恒的是（ ） A. 弹簧振子在光滑水平面上振动 B. 物体沿光滑斜面下滑 C. 物体在空气中匀速下落 D. 自由落体运动 12. 机械能守恒定律的核心是（ ） A. 动能不变 B. 势能不变 C. 总机械能保持不变 D. 动能和势能都不变 二、填空题（本大题共6小题，每空2分，共24分） 13. 机械能包括________和________，其中势能又分为________和弹性势能。 14. 机械能守恒定律：在只有________或________做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持________。 15. 动能的大小与物体的________和________有关，表达式为________。 16. 重力势能的大小与物体的________、________和重力加速度有关，表达式为________。 17. 机械建筑中，________（举1例）场景中机械能守恒，其原因是________。 18. 当有________等非重力、非弹力做功时，物体的机械能会发生变化。 三、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 19. 简述机械能守恒定律的内容和适用条件。 20. 结合机械建筑类专业，举例说明机械能守恒定律在建筑施工中的一个应用及原理。 四、综合应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 21. 一个质量为10kg的建筑构件，从20m高处自由下落（忽略空气阻力，g=10N/kg），求构件下落到底端时的动能（提示：机械能守恒，重力势能全部转化为动能）。 22. 某弹簧的劲度系数为100N/m，将其压缩0.2m后释放，弹簧恢复原长时，质量为0.5kg的物体获得动能，求物体的速度（提示：弹性势能全部转化为动能，弹性势能公式Ep=½kx²，动能公式Ek=½mv²）。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1.B 2.C 3.B 4.D 5.A 6.A 7.D 8.A 9.C 10.C 11.C 12.C 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 动能；势能；重力势能 14. 重力；弹力；不变 15. 质量；速度；Ek=½mv² 16. 质量；高度；Ep=mgh 17. 建筑构件自由下落；只有重力做功（合理即可） 18. 摩擦力 三、简答题（每小题10分，共20分） 19. 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能（重力势能、弹性势能）可以相互转化，而总的机械能保持不变（6分）。适用条件：只有重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零（4分）。 20. 应用：建筑构件自由下落冲击试验（4分）。原理：试验中忽略空气阻力，只有重力做功，构件的机械能守恒（3分）；构件下落过程中，重力势能逐渐转化为动能，到达地面时动能最大，冲击力最强，可通过该试验检测构件的抗冲击性能（3分，合理即可）。 四、综合应用题（每小题10分，共20分） 21. 解：由机械能守恒可知，构件下落到底端时的动能等于初始重力势能（3分） 重力势能Ep=mgh，代入数据：m=10kg，g=10N/kg，h=20m（3分） Ep=10kg×10N/kg×20m=2000J，故动能Ek=2000J（3分） 答：构件下落到底端时的动能为2000J（1分）。 22. 解：由机械能守恒可知，弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能，即Ep=Ek（3分） 弹性势能Ep=½kx²=½×100N/m×(0.2m)²=2J（3分） 由Ek=½mv²，变形得v=√(2Ek/m)=√(2×2J/0.5kg)=√8≈2.83m/s（3分） 答：物体的速度约为2.83m/s（1分）。 学科网（北京）股份有限公司 $