高一物理机械能及其守恒定律练习及答案

高一物理---能量守恒定律
1．假设列车从静止开始匀加速运动，经过500m的路程后，速度达到360km/h。

整个列车的质量为1.00×105kg，如果不计阻力，在匀加速阶段、牵引力的最大功率是
A．4.67×106kW B．1.0×105kW C．1.0×108kW D．4.67×109kW
2．在一种叫做“蹦极跳〞有的运动中，质量为m的游戏者系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点。

若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是
A．速度先增大后减小B．加速度先减小后增大
C．动能增加了mgL D．重力势能减少了mgL
3．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是
A空气阻力做正功B重力势能增加C动能增加D空气阻力做负功．
4．一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中，
A升降机的速度不断减小
B升降机的加速度不断变大
C先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于
重力做的正功
D到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。

5．下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
6．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。

若不计空气阻力，则
A．垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定
B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C ．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D ．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
7．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度。

A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功
C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率 8．在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A 、B ，质量都是m 。

现B
球静止，A 球向B 球运动，发生正碰。

已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能E P ，则碰前A 球的速度等于 A.
m E P B.m E P 2 C.2m E P D.2m
E P
2 9．在离地面高为A 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为V 0，当它
落到地面时速度为V ，用g 表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于
A ．mgh －
12mv 2－12mv 02 B ．－12mv 2－1
2mv 02－mgh C ．mgh ＋12mv 02－12mv2 D ．mgh ＋12mv 2－1
2
mv 02
10．某品牌电动自行车的铭牌如下：
根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为
A ．15km ／h
B ．18km ／h
C ．20km ／h
D ．25km ／h
11．在交通运输中，常用“客运效率〞来反映交通工具的某项效能，“客运效率〞表示每消耗
单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程／消耗能量。

一个人骑电动自行车，消耗1MJ 〔106J 〕的能量可行驶30km ，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ 的能量可行驶100km ，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是 A ．6︰1 B ．12︰5 C ．24︰1 D ．48︰7
12．一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同。

则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为
A.Δv=0
B.Δv=12m/s
C.W=0
D.W=10.8J
13.利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是
A.重物
B.纸带
C.天平
D.低压电源
14．一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做的功等于
A．物块动能的增加量
B．物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和
C．物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以与物块克服摩擦力做的功之和
D．物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
15．滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v2，且v2< v1，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则
A．上升时机械能减小，下降时机械增大。

B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小。

C．上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方。

D．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方。

16．如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O。

现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示
球到达最高点时杆对小球的作用力，则F
A．一定是拉力
B．一定是推力
C．一定等于0
D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0
17．如果“大洋一号〞在海水中以速度v o做匀速直线航行，忽略风力的影响，请回答：〔1〕船除受到推进力、阻力和浮力的作用外，还受到的作用，船沿航行方
向受到的合力大小。

〔2〕假设船所受到的阻力与船速的平方成正比，当船速为0.9v o时，船的推进功率是原来的百分之几？
18． 如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A 点滑至B 点，接着沿水平路面滑至 C 点停止．人与雪橇的总质量为70kg ．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题： (1)人与雪橇从A 到B 的过
程中，损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC 段所受阻力恒定，求阻力大小(g ＝10m ／s 2)
19． 如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K ，一 条不可伸长的轻绳绕过K 分别与物块A 、B 相连，A 、B 的质
量分别为m A 、m B 。

开始时系统处于静止状态。

现用一水平恒力F 拉物块A ，使物块B 上升。

已知当B 上升距离为h 时，B 的速度为v 。

求此过程中物块A 克服摩擦力所做的功。

重力加速度为g 。

位置 A B C 速度(m/s) 2.0 12.0 0 时刻(s)
4
10
A
B
K
F
20． AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B 与水平直轨 道相
切，如图所示。

一小球自A 点起由静止开始沿轨道下滑。

已知圆轨道半径为R ，小球的质量为m ，不计各处摩擦。

求 〔1〕小球运动到B 点时的动能
〔2〕小球下滑到距水平轨道的高度为1
2
R 时的速度大小和方向
〔3〕小球经过圆弧轨道的B 点和水平轨道的C 点时，所受轨道支持力N B 、N C 各是多大？
参考答案：
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[解](1)重力 等于零
〔2〕设0F 、F 和0P 分别为科考船以0v 、v 匀速运动时的推进力和推进功率，f 这阻力，有
0F ＝f =k 0v 0P ＝0F 0v ＝k 3
0v P ＝Fv V =0.90v
3
300
72.9P v P v ==% 18
[解]〔1〕从A 到B 的过程中，人与雪橇损失的机械能为: 22
1122
A B E mgh mv mv ∆=+
- ΔE=(70×10×20+
12×70×2.02－1
2
×70×12.02)J ＝9100J 〔2〕人与雪橇在Bc 段做减速运动的加速度:012
/2/104
C B v v a m s m s t --===--
根据牛顿第二定律 :f=ma=70×(-2)N=-140N
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[解] 由于连结AB 绳子在运动过程中未松，故AB 有一样的速度大小，对AB 系统，由功能关系有：Fh －W －m B gh=1
2
(m A +m B )v 2
求得：W=Fh －m B gh －1
2 (m A +m B )v 2
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[解] 〔1〕根据机械能守恒 E k =mgR 〔2〕根据机械能守恒ΔE k =ΔE p 12 mv 2=1
2
mgR 小球速度大小 v=gR
速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30°
〔3〕根据牛顿运动定律与机械能守恒，在B 点N B －mg=m v B 2R ,mgR ＝1
2 mv B 2
解得 N B =3mg 在C 点：N C =mg。