8.4 机械能守恒定律 分层作业-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 分层作业

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

A层

1．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（　　）

 

 

 

A．甲图中，物体A 将弹簧压缩的过程中，物体A 的机械能守恒

B．乙图中，B物体沿斜面匀速下滑的过程中，物体B的机械能守恒

C．丙图中，不计任何阻力时A 加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒

D．丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A 处静止释放，运动到B处的过程中，小球机械能不守恒

2．如图，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出时的动能最接近于（　　）

A．0.3J B．3J

C．30J D．300J

3．（多选）某海湾共占面积，涨潮时水深20m，若利用这个海湾修建一座水坝，关上水坝的闸门，可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站，已知重力势能转化为电能的效率是60%，取重力加速度大小，海水密度近似为。在一次退潮过程中，下列正确的是（　　）

A．减少的潮水质量约为    B．减少的潮水质量约为

C．转化成的电能约为     D．转化成的电能约为

4．（多选）蹦极过程中将长长的橡皮绳绑在人踝关节处，人自由下落到一定距离时，橡皮绳被拉直、绷紧，阻止人继续下落，到最低点后将人弹起。在忽略空气阻力的情况下，人从静止开始下落到第一次速度为零的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．人的机械能守恒

B．人的重力势能减小

C．人的重力势能最小时，橡皮绳的弹性势能最大

D．人的动能最大时，橡皮绳的弹性势能最小

5．如图，质量的篮球从离水平地面高度处由静止释放，与地面发生碰撞后反弹的最大高度。为使得篮球每次反弹后的最大高度均为，运动员的手从篮球到最高处时竖直向下拍球，已知篮球每次与地面碰撞损失的机械能均相同，取重力加速度大小，忽略空气阻力，求：

(1)篮球与地面发生碰撞前瞬间的速度大小；

(2)篮球每次反弹后的上升时间；

(3)篮球每次与地面碰撞损失的机械能。

6．如图为某“迫击炮”玩具示意图，将一弹簧下端固定在长为，倾角的固定斜面底端，质量为的“炮弹”（可视为质点）压缩弹簧后将弹簧锁死，此时炮弹到斜面顶端点距离为，弹簧此时具有的弹性势能为，发射“炮弹”时，将弹簧解锁，使“炮弹”由静止沿斜面出发，到达斜面顶端A点后离开斜面飞出，最后落到地面上。“炮弹”与斜面的动摩擦因数。不计空气阻力，取，重力加速度大小。求：

(1)“炮弹”从A点离开斜面时的速度大小；

(2)“炮弹”落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。（结果可用根式表示）

 

B层

7.阿特伍德机是英国科学家阿特伍德发明的著名力学实验装置,如图所示为阿特伍德机的简化示意图。质量均为M的两个重物A、B通过轻绳跨过光滑轻滑轮,保持静止状态。现将质量为m的小物块C轻放在A上,让装置动起来,从开始运动到A和C下落高度h过程中,重力加速度为g,下列说法正确的是(　　)

A.A和B构成的系统机械能守恒

B.A和C向下运动的加速度大小为a=

C.轻绳的弹力大小为FT=

D.A的末速度大小为v=

8.(多选)从地面竖直向上抛出一物体,取地面为零势能参考平面,该物体的Ek和Ep随上升高度h的变化如图所示。重力加速度g取10 m/s2,由图中数据可得(　　)

A.物体的质量为2 kg

B.h=2 m时,物体的动能Ek=50 J

C.h=0时,物体的速度大小为4 m/s

D.物体的速度大小为20 m/s时,距地面的高度 h=2 m

9．如图所示，粗糙水平面与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相切，导轨半径为。一质量为的物体（可视为质点）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速度后脱离弹簧，之后沿半圆形导轨恰好运动至最高点C。已知物块与水平面间的动摩擦因数，AB之间的距离为，物块沿半圆形导轨由B运动至C过程中损失的机械能为，重力加速度取。不计空气阻力影响。求：

(1)物体在C点的速度的大小；

(2)物块刚进入圆轨道B点时所受到的支持力大小；

(3)弹簧最初压缩时储存的弹性势能。

C层

10．如图所示，小物块以初速度v沿粗糙斜面上滑，滑至最高点后返回，斜面始终保持静止。不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．小物块运动至最高点时，速度和加速度均为零

B．小物块上滑与下滑经过同一位置时速度的大小相等

C．小物块上滑过程中所受的摩擦力比下滑过程中的大

D．小物块上滑过程中斜面受地面的摩擦力比下滑过程中的大

11．（多选）单板滑雪大跳台主要由助滑道，圆弧形起跳台和着陆坡组成，起跳台的半径为20米，起跳方向与水平方向成30°角，如图所示为简化示意图。运动员在助滑道下滑后在起跳台起跳，在空中做抛体运动后落在着陆坡上。图中虚线为苏翊鸣在某次比赛中起跳后的运动轨迹，a点为起跳点，b点为轨迹最高点，c点为落在坡上的着陆点。苏翊鸣的质量为50 kg，不计一切阻力，，则下列说法正确的是（    ）

A．若苏翊鸣起跳时，则ab段水平距离为

B．若苏翊鸣起跳时，则苏翊鸣在最低点对起跳台压力为

C．苏翊鸣在ab段运动过程中处于超重状态，在bc段处于失重状态

D．苏翊鸣起跳后重力的功率不断地减小

12．如图所示，为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道，半径。长度的水平传送带，左端与圆弧轨道最低点连接，右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量的滑块（视为质点），从圆弧轨道最高点处静止释放。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数，与右侧平台间的动摩擦因数左侧平台光滑，。轻弹簧初始为原长，左端与轻质挡板连接，右端固定，其劲度系数。弹簧弹性势能的表达式（为弹簧形变量），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计通过各连接处的能量损失，重力加速度。求：

(1)滑块下滑至圆弧轨道最低点时对处的压力大小；

(2)若传送带以顺时针转动，圆轨道光滑，要使滑块第一次冲上圆轨道后不脱离圆轨道，圆轨道的半径满足的条件；

(3)若传送带以逆时针转动，滑块与圆轨道间的动摩擦因数，滑块从处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下，沿轨道做匀速圆周运动，运动一周后撤去外力，继续向右滑动，与位于平台处的轻质挡板相撞并粘连，滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量。