机械能守恒定律 专题卷 (全国通用)

1． 对于物体经历的一个过程，以下说法正确的是 A．物体的动能变化为零时，物体所受合外力一定为零 B．物体运动的位移为零时，摩擦力做功一定为零 C．物体运动中动能不变时，合外力总功一定为零 D．物体所受合外力为零时，物体的机械能变化一定为零

2．（2018·浙江省温州市十校联合体高三上学期期初联考）质量为m的物体由静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度。下列说法中正确的是 A．物体的势能减少2mgh B．物体的机械能保持不变 C．物体的动能增加2mgh D．物体的机械能增加mgh

3．关于弹性势能，下列说法不正确的是

A．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能 B．发生弹性形变的物体都具有弹性势能 C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳

4．（2018·河南省开封市通许县实验中学高一下学期期末考试）一个质量为为m的物体以加速度a=g竖直向上加速运动，在物体上升高度h的过程中，以下说法中正确的是 A．物体的重力势能增加了mgh B．物体的动能增加了2mgh C．拉力不做功机械能保持不变 D．物体的机械能增加了2mgh

5．（2018·河北省巨鹿县二中高一下学期期末考试）如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。若以地面为参考平面，下列说法正确的是

A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh B．足球在最高点位置2时，机械能为mgh

C．如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少

D．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh 6．在下列物体运动过程中，满足机械能守恒的是 A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体在空中做平抛运动 C．人乘电梯匀加速上升

D．跳伞运动员在空中匀减速下降

7．（2018·云南省昆明市黄冈实验学校高一下学期期末考试）下列物体中，机械能守恒的是 A．跳伞运动员匀速下落 B．汽车刹车时减速运动 C．物体做自由落体运动 D．小孩从粗糙滑梯上下滑

8．（2018·江苏省无锡市普通高中高一下学期期末考试）如图从离地高为h的桌子边以速度

竖

直向上抛出质量为m的物体，它上升H后又返回下落，最后落在地面上，以地面为参考面，则下列说法中正确的是（不计空气阻力）

A．物体在最高点时机械能为

B．物体落地时的机被能为

C．物体在落回过程中，经过桌面时的机械能为

D．物体落地时的动能为

9．如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌面，在不计空气阻力的情况下，当它落到距地面高为h的A点时，下列判断不正确的是

1A．若以地面为零势能参考面，物体在A点的机械能是mv2mgH

21B．若以桌面为零势能参考面，物体在A点的机械能是mv2

21C．物体在A点的动能是mv2mgHh

2D．物体在A点的动能与重力势能零参考面有关，因此是不确定的

10．（2018·云南省腾冲市第八中学高一下学期期末考试）有两个质量不同的小球A、B，从离地相同高度处以相同的

速率分别沿水平方向和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．落地前瞬间，两小球的速度大小一定相同 B．从抛出到落地，重力对A、B小球做的功一样多 C．落地前瞬间，重力对两小球的瞬时功率一定相同 D．从抛出到落地，重力对两小球做的平均功率一定相同

11．如图所示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端

固定在水平地面上的A点，开始弹簧恰好处于原长h。现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为g。则在圆环下滑的整个过程中下列说法正确的是：

A．圆环的系统机械能守恒 B．弹簧的弹性势能先增大后减小 C．弹簧的弹性势能增大了mgh D．弹簧的最大压缩量大于其最大伸长量

12．（2018·安徽省蚌埠市第二中学高二上学期开学考试）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径

OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中

A．重力做功2mgR B．机械能减少mgR C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功mgR

13．如图所示，将一铝管竖立在水平桌面上，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释

放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。则强磁铁在下落过程中

A．若增加强磁铁的磁性，可使其到达铝管底部的速度变小 B．铝管对水平桌面的压力一定逐渐变大

C．强磁铁落到铝管底部的动能等于减少的重力势能 D．强磁铁先加速后减速

14．（2018·江苏省连云港市高三第二次调研考试）如图所示，在倾角为

=30o的光滑斜面上，放有两个质量分别为

1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长为L=0.2 m的轻杆相连，小球B到水平面的高度为h=0.1 m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2。则下列说法中正确的是

A．下滑的整个过程中A球机械能守恒

B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s D．下滑的整个过程中杆对B球所做的功为J

15．如图甲所示，质量为1 kg的小物块以初速度v0=11 m/s，从53°固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对

小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次无恒力，图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v–t图象，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（cos 53°=0.6，sin 53°=0.8） g10m/s2，

A．恒力F大小为21 N

B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.6

C．有恒力F时，小物块在上升过程机械能的减少量较小 D．有恒力F时，小物块在上升过程产生的热量较小

16．（2018·重庆市第八中学高三高考适应性月考）如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定倾斜直杆上，

倾斜杆与水平面成45°角，B套在固定水平的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计，且杆足够

长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30°）连接，A、B从静止释放，B开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点，在运动的过程中，下列说法正确的是

A．当A到达与B同一水平面时

B．当A到达与B同一水平面时，B的速度为C．B滑块到达最右端时，A的速度为D．B滑块最大动能为

17．如图所示，竖直放置的弹簧下端固定在水平地面上，上端与一质量为m的物体A拴接，物体A的上端叠放一

质量为2m的物体B，现用F13mg的竖直向下的外力作用在物体B上，使A、B处于静止状态，此时弹簧从原长压缩了4 cm，撤去F1，A、B向上运动，刚好一起运动到弹簧原长位置。现用质量为m的物体C替代物体B，用F24mg竖直向下的外力作用在C上，让A、C仍处于静止状态，撤去F2，AC向上运动，C上升的最大位移为H，则：

A．H=3 cm B．H=4 cm C．H=6 cm D．H=8 cm

18．（2018·内蒙古杭锦后旗奋斗中学高三上学期第二次调研考试）如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重

物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中

A．重物的机械能减少 B．系统的机械能不变 C．系统的机械能增加 D．系统的机械能减少

19．如图所示，a、b两小球通过轻质细绳连接跨在定滑轮上。开始时，以球放在水平地面上，连接b球的细线伸直

并水平。现由静止释放b球，当连接b球的细线摆到竖直位置时，a球对地面的压力恰好为0。则a、b两球的质量之比为

A．3:1 B．2:1 C．3:2 D．1:1

20．（2018·江西省高安市第二中学高三上学期期末考前训练）如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对

接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m和m的A、B两物体分别放在左右斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋。现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态。松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中（绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内）

A．A、B与地球的机械能之和守恒 B．A、B、橡皮筋与地球的机械能之和守恒 C．A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功

D．重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率

21．如图所示，半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽置于光滑的水平地面上，一个质量为m的小木块从槽的顶端

由静止滑下。则木块从槽口滑出时的速度大小为

A．2gR B．2gRM

MmC．2gRMm2gRm D．

MMm22．（2018·福建省厦门市高一下学期期末质量检测）如图所示，一个质量为m1的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆

上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为m2的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重力加速度为g，现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为

时（图中B处），下列说法正确的是

A．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：4 B．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：3 C．小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量 D．小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量

23．一足够长传送带与水平面的夹角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，如图所

示。开始时，a、b及传送带均静止，且mb>masin θ。现使传送带顺时针匀速转动，则运动（物块未与滑轮相碰）过程中

A．一段时间后物块a可能匀速运动 B．一段时间后，摩擦力对物块a可能做负功

C．开始的一段时间内，重力对a做功的功率大于重力对b做功的功率 D．摩擦力对a、b组成的系统做的功等于a、b机械能的增量

24．（2018·四川省三台中学实验学校高一5月月考）如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在水平地面上，一小

球压在轻弹簧的上端而不拴连，从静止开始释放，在小球向上运动的过程中，规定运动的起点为重力势能的零

势能点，小球机械能E随其位移大小x的变化规律如图乙所示，且曲线与平行与x轴的直线相切，则下列说法中正确的是

A．小球在0 x1这段位移上加速度一直减小 B．小球动能的最大值在0 x1这段位移上的某个位置 C．小球在0 x1这段位移上的机械能守恒 D．小球在x1 x2这段位移上的机械能守恒

25．如图所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为M的物体A、B（物体B与弹簧拴

接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则

A．施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M（g﹣a） B．A、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小不为零 C．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值 D．B与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小，后保持不变

26．（2018·四川省三台中学实验学校高一下学期期末仿真模拟）如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一

速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为在这个过程中物体

，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则

A．克服摩擦力做功

B．动能减小了

C．重力势能增加了mgh D．机械能减少了

27．长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2 kg的另一物体B以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的

表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是

A．木板获得的动能为2 J B．系统损失的机械能为4 J C．木板A的最小长度为1 m D．A、B间的动摩擦因数为0.1

28．某物理兴趣小组用空心透明光滑塑料管制作了如图所示的竖直造型。两个圆的半径均为R。现让一质量为m、

直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入，B、C、D是轨道上的三点，E为出口，其高度低于入口A。已知BC是右侧圆的一条竖直方向的直径，D点（与圆心等高）是左侧圆上的一点，A比C高R，当地的重力加速度为g，不计一切阻力，则

A．小球不能从E点射出 B．小球一定能从E点射出

C．小球到达B的速度与轨道的弯曲形状有关 D．小球到达D的速度与A和D的高度差有关

29．甲、乙两球的质量相等，悬线一长一短，将两球由图示位置的同一水平面无初速度释放，不计阻力，则对小球

过最低点时的正确说法是

A．甲球的动能与乙球的动能相等 B．两球受到线的拉力大小相等 C．两球的向心加速度大小相等

D．相对同一参考面，两球的机械能相等

30．如图所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半

径r≪R。有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管。

（1）若要小球能从C端出来，初速度v0需多大？ （2）在小球从C端出来的瞬间，管壁对小球的压力为

1mg，那么小球的初速度v0应为多少？ 231．如图所示，传送带保持v=4 m/s的速度水平匀速运动，将质量为1 kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带

间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6 m，则物块从A到B的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少？（g取10 m/s2）

32．如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角

∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0 m，现有一个质量为m=0.2 kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h=1.6 m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2，求：

（1）小物体第一次通过C点时轨道对小物体的支持力FN的大小； （2）要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长；

（3）若斜面已经满足（2）要求，小物体从E点开始下落，直至最后沿光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程

中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。

33．如图所示，在水平面的上方有一固定的水平运输带，在运输带的左端A处用一小段光滑的圆弧与一光滑的斜面

平滑衔接，该运输带在电动机的带动下以恒定的向左的速度v0=2 m/s运动。将一可以视为质点的质量为m=2 kg的滑块由斜面上的O点无初速度释放，其经A点滑上运输带，经过一段时间滑块从运输带最右端的B点离开，落地点为C。已知O点与A点的高度差为H1=1.65 m，A点与水平面的高度差为H2=0.8 m，落地点C到B点的

水平距离为x=1.2 m，g取10 m/s2。

（1）求滑块运动到C点时的速度大小；

（2）如果仅将O点与A点的高度差变为H′1=0.8 m，且当滑块刚好运动到A点时，撤走斜面，求滑块落在水平

面上时的速度大小；

（3）在第（2）问情况下滑块在整个运动过程中因摩擦而产生的热量有多少？

参 1．C 2.CD 3．A 4．AD 5．D 6．B 7.C 8．ACD 9．D 10.A 11．C 12．D 13.A 14．BD 15．C 16.BD 17．C 18．AB 19．A 20．BC 21.B 22．BD 23．ABD 24.BD 25．ABD 26．CD 27.CD 28．BD 29．BCD 30．（1）v0≥2gR31．8 J 8 J

2）1192gR或2gR （ 32．（1）12.4 N （2）2.4 m （3）4.8 J 33．（1）5 m/s （2）2

m/s （3）36 J