【文档说明】2023-2024学年高一物理人教版2019必修第二册同步试题 8.4 机械能守恒定律（基础达标练） Word版含解析.docx，共(11)页，260.104 KB，由小赞的店铺上传

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8.4机械能守恒定律（基础达标练）（解析版）一、单选题（本大题共12小题）1.如下图所示，伽利略理想斜面实验中，小球速度为0时的高度ℎ𝐵与它出发时的高度ℎ𝐴相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”。下列说法正

确的是()A.在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的B.在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的C.在小球运动过程中，它的动能是守恒的D.在小球运动过程中，它的能量是守恒的【答案】D【解析】小球在运动过程中，物体高

度变化物体的重力势能变化，在运动过程中物体的速度大小随时间发生变化，动能发生变化，但总的能量不变。【解答】𝐴、在物体运动过程中物体的速度随时间发生变化，故速度大小不守恒，故A错误；B、在运动过程中物体在不同的位置物体的高度不同，物体的重

力势能不同，故重力势能不守恒，故B错误；C、伽利略理想斜面实验中如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，则在物体运动的过程只有重力做功，则物体的机械能守恒，动能不守恒，故C错误；D、因为只有重力做功，小球的机械能不变，

它的能量是守恒的，D正确。故选：𝐷。2.下列物体在运动过程中一定满足机械能守恒的是()A.匀速上升电梯中的人B.加速下降电梯中的人C.沿斜面匀速下滑的物块D.做平抛运动的小球【答案】D【解析】物体机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，对照机械能守恒的条件，分析物体的受

力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒，也可以根据机械能的概念进行判断。【解答】A.电梯匀速上升，动能不变，重力势能增加，则其机械能增加，故A错误；B.电梯加速下降若加速度大小等于g，则机械

能守恒，若加速度大小小于g，支持力对人做负功，机械能不守恒，故B错误；C.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故C错误；D.物体做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D正确。故

选D。3.下列情形中，物体的机械能守恒的是()A.月球表面下落的羽毛B.滑块沿斜面匀速下滑C.火箭点火后徐徐上升D.在枪管中运动的子弹【答案】A【解析】对照机械能守恒的条件，分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒。也可以根据

动能和势能变化进行判断。【解答】A.月球表面下落的羽毛做自由落体运动，物体只有重力做功，故机械能守恒，A正确；B.物体沿着斜面匀速下滑，动能不变，重力势能减小，所以机械能不守恒，故B错误;C.火箭点火上升过程

中，都有推力对火箭做正功，机械能一定增加，故C错误；D.子弹在枪管中会加速运动，动能增加，重力势能不变，故机械能不守恒，故D错误。故选A。4.高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是()

A.动能减少，重力势能减少B.动能减少，重力势能增加C.动能增加，重力势能减少D.动能增加，重力势能增加【答案】C【解析】解：人在从高处下落过程中，人的质量不变，速度变大，故动能变大；同时人的质量不变，高度减小，故人的重力势能变小，即是将重力势能转化为动能的过程。故选：C。(1)动能大

小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．(2)重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素．(2)能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化．本题考查了机械能守恒的条件

与理解，基础题目。5.如图所示质量为𝑚的小球，从离桌面高ℎ处由静止下落，桌面离地面高为𝐻，设在地面物体重力势能为零，空气阻力不计，那么，小球落到桌面时的机械能为()A.𝑚𝑔ℎB.𝑚𝑔𝐻C.𝑚𝑔(𝐻+ℎ)D.𝑚𝑔(

𝐻−ℎ)【答案】C【解析】由小球落到桌面瞬间重力势能可直接得到mgh，但动能不知道，机械能不好直接确定。但最高点时速度为零，动能为零，机械能很快求出，根据小球下落过程中机械能守恒，到桌面时与刚下落时

机械能相等，就能求出小球落到桌面前的瞬间的机械能。本题如果根据机械能的定义，那么不好直接求落到桌面时小球的机械能。技巧在于选择研究最高点，运用机械能守恒，从而得出落到桌面时的机械能，方法简单方便。【解答】以地面为参考平面，小球在最高点时机械能：E=mg(H+h)

，小球下落过程中机械能守恒，则小球落到桌面时的机械能等于E，为mg(H+h)，故ABD错误，C正确。故选：C。6.如图所示，质量为𝑚的苹果，从离地面𝐻高的树上由静止开始落下，树下有一深度为ℎ的坑以地面为零势能参考

面，不计空气阻力下列说法正确的是()A.苹果落入坑底时动能为𝑚𝑔(𝐻+ℎ)B.苹果落入坑底时重力势能为𝑚𝑔ℎC.苹果落入坑底时机械能为𝑚𝑔(𝐻+ℎ)D.整个下落过程苹果重力势能减少了𝑚𝑔ℎ【答案】A【

解析】根据物体所在高度相对于零势能面的高度即可确定对应的重力势能；整个过程中苹果的机械能守恒，在任何一个地方的机械能都是相同的，求得其中一个点的机械能即可；根据机械能守恒定律可求出下落到坑底时的动能。本题主要考查重力势能的相关计算，机械能守恒定律等基本概念，只要学生掌握基

本知识即可求解。【解答】A.根据机械能守恒定律可知，苹果落入坑底时动能为Ek=mg(H+h)，故A正确；B.以地面为零势能面，故落入坑底时的重力势能为−mgh，故B错误；C.物体开始时的机械能为；mgH；因下落过程中机械能守恒，故落入坑底时的机

械能为mgH，故C错误；D.整个过程中高度下降了(H+h)，故整个下落过程中，重力势能减少了mg(H+h)；故D错误；故选A。7.如图所示，质量为1𝑘𝑔的小球从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8𝑚，返回后，落到桌面下1𝑚的地面上，取桌面为重

力势能的参考平面，空气阻力忽略不计，则下述说法正确的是()A.小球上升过程中重力做正功B.小球的动能先增大后减小C.小球在桌面时重力势能为10𝐽D.小球在最高点时机械能为8𝐽，运动过程中机械能守恒【答案】D【解析】上升过程中，重力做负功，动能先减小后增加，

A、B错，以左面桌面为参考平面，在桌面时候，重力势能为0，整个过程机械能守恒。8.𝑎、𝑏、𝑐三球自同一高度以相同速率抛出，𝑎球竖直上抛，𝑏球水平抛出，𝑐球竖直下抛，不考虑空气阻力。设三球落地的速率分别为𝑣

𝑎、𝑣𝑏、𝑣𝑐，则()A.𝜈𝑎<𝜈𝑏<𝑣𝑐B.𝜈𝑎=𝑣𝑏>𝑣𝑐C.𝜈𝑎>𝜈𝑏=𝜈𝑐D.𝜈𝑎=𝑣𝑏=𝜈𝑐【答案】D【解析】三个球从同一个高度抛出，且它们初速度的大小相同，在运动的过程中只有重力做功，三个球的机械能都守恒，所以根据机械能守恒

可以判断三个小球落地时速度大小关系．【解答】三个球在运动过程中，都只有重力做功，机械能守恒。设原来的高度为h，初速度大小为v0，落地时速率为v。根据机械能守恒定律得：mgh+12mv02=12mv2，得v=√v02+2gh，可知，落地时的速率与初速度方向无关，所以有va=vb

=vc。故选：D。9.如图所示，在离地面高ℎ处以初速度𝑣0抛出一个质量为𝑚的物体，不计空气阻力，取地面为零势能面．．．．．．．．，则物体着地时的机械能为()A.𝑚𝑔ℎB.12𝑚𝑣02−𝑚𝑔ℎC.12𝑚𝑣02+𝑚

𝑔ℎD.12𝑚𝑣02【答案】C【解析】物体在运动的过程中只有重力做功，物体的机械能守恒，所以物体着地时的机械能等于抛出时的机械能，抛出点物体的机械能等于动能与重力势能之和，由此分析即可求解。【解答】物体在运动的过程中只有

重力做功，物体的机械能守恒，物体着地时的机械能等于抛出时的机械能。取地面为零势能面，则物体抛出时的机械能为：E=Ek+Ep=12mv02+mgh，所以物体着地时的机械能为12mv02+mgh，故C正确，ABD错误。故选：C。10.某同学在操场上踢足球，足球质量为𝑚，该同学将足球以

速度𝑣0从地面上的𝐴点踢起，最高可以到达离地面高度为ℎ的𝐵点位置，从𝐴到𝐵足球克服空气阻力做的功为𝑊，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是()A.足球从𝐴到𝐵机械能守恒B.该同学对足球做的功等于12𝑚𝑣02+𝑚𝑔ℎC.足球在𝐴点处的机械能为12𝑚𝑣0

2+mgℎD.足球在𝐵点处的动能为12𝑚𝑣02−mgℎ−𝑊【答案】D【解析】根据机械能守恒定律的守恒条件判断机械能是否守恒；根据动能定理分析同学对足球做的功；根据机械能的概念求解足球在A点处的机械能；对足球从A到B的过程中应用动能定理求解足球在B

点处的动能。本题主要是考查了机械能守恒定律的知识；要知道机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少。【解答】A.足球从A到B过程，

足球克服空气阻力做的功为W，足球从A到B机械能不守恒，故A错误；B.该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，由动能定理可知该同学对足球做的功W=12mv02，故B错误；C.选地面为零势能面，足球在A点处的机械能EA=

EkA+EpA=12mv02+0=12mv02，故C错误；D.对足球从A到B的过程中应用动能定理可得：−mgh−W=EkB−12mv02，解得足球在B点处的动能为：EKB=12mv02−mgh−W，故D正确。11.下列几种情况中，说法正确的是()A.甲

图中，飘落的树叶机械能守恒B.乙图中，不计任何阻力时𝐴加速下落，𝐵加速上升过程中，𝐴、𝐵系统机械能守恒C.丙图中，小球沿斜面匀速下滑的过程D.丁图中，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球【答案】B【解析】本题考查机械

能守恒的判断，基础题目。结合机械能守恒条件和机械能概念逐一分析即可判断。【解答】A、树叶下落过程中受到阻力作用，需要克服阻力做功，其机械能减少，即机械能不守恒，故A错误；B、AB组成的系统，绳子对A、B做功的代数和为0，则AB组成的机械

能守恒，故B正确；C、小球沿斜面匀速下滑的过程，重力势能减少，动能不变，则其机械能不守恒，故C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，小球克服弹簧弹力做功，其机械能减少，即机械能不守恒，故D错误。12.光滑水平面上有𝐴、𝐵两木块，𝐴、𝐵之间用一轻弹簧拴

接，𝐴靠在墙壁上，用力𝐹向左推𝐵使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态，若突然撤去力𝐹，则下列说法中正确的是()A.木块𝐴离开墙壁前，𝐴、𝐵组成的系统机械能守恒B.木块𝐴离开墙壁后，𝐴、𝐵组成的系统机械能守恒C.木块𝐴离开墙壁前，𝐴、

𝐵、弹簧组成的系统机械能守恒D.木块𝐴离开墙壁后，𝐴、𝐵、弹簧组成的系统机械能不守恒【答案】C【解析】本题关键要掌握系统机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功，则系统的机械能守恒。【解答】AC.对两木块A、B和弹簧组成的系统，撤去F后，木块A离开竖直墙前，只有弹

簧的弹力对B做功，所以A、B和弹簧组成的系统的机械能守恒。故A错误，C正确；BD.在木块A离开竖直墙后，A、B和弹簧组成的系统仍然只有弹簧的弹力做功，所以A、B和弹簧组成的系统机械能仍守恒。故BD错误。二、计算题（本大题

共3小题）13.如图所示，质量为𝑚的小球，以一定的初速度滑上高为ℎ的光滑曲面，到达顶端时速度刚好为零．求小球的初速度𝑣0是多大？【答案】解：小球在滑上曲面的过程中，只有重力做功，其机械能守恒，取地面为

参考平面，根据机械能守恒定律得：12mv02=mgh则得：v0=√2gh．答：小球的初速度v0是√2gh．【解析】小球滑上曲面的过程中，曲面的支持力不做功，只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律列式

求解．解决本题关键要判断出小球的机械能守恒，并能正确运用机械能守恒定律列式求解．也可以根据动能定理求解．14.从地面以𝑣0的速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度为𝑔，以地面为重力势能的零势能面。求解下列问题：(1)物体能上升的最大高度ℎ？(2)物体动能是重力势能

的一半时，求物体离地面的高度ℎ1？【答案】解：(1)假设物体重量为m，对物体由机械能守恒可知：12mv02=mgh，解得：h=v022g(2)由机械能守恒可知：12mv02=mgh1+12mgh1，解得：h1=v023g答：(1)物体能上升的最大高度h为v022g；(2)物体动能是重力势能的一

半时，物体离地面的高度h1为v023g。【解析】(1)竖直上抛运动机械能守恒，在最高点动能为零，根据机械能守恒定律列式求解最大高度；(2)竖直上抛运动机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可。本题关键是明确竖直上抛运动的物

体机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解时要先明确参考平面．15.如图所示，质量为𝑚的物体，以某一初速度𝑣0从𝐴点向下在光滑的轨道中运动。不计空气阻力，若物体通过𝐵点时的速度为3√𝑔𝑅，求：(1)物体在𝐴点时的速度;(2)物体离开𝐶点后还能上升的高度。【答案】解：(1)物体

从A点到B点的过程中，机械能守恒，取B点所在的水平面为零势能参考平面，由机械能守恒定律有mg⋅3R+12mv02=12mvB2，解得v0=√3gR．(2)设物体从B点能够上升的高度为HB，由机械能守恒定律得，mgHB=12mvB2，解得HB=92R，

故物体离开C点后还能上升的高度h=HB−R=72R．