高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析

高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析
1.在下列物理现象或者物理过程中，机械能不守恒的是（）
A．匀速下落的降落伞
B．石块在空中做平抛运动（不计空气阻力）
C．沿斜面匀速上行的汽车
D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动
【答案】AC
【解析】降落伞匀速下落的过程中，空气阻力做负功，机械能不守恒，故A错误；石块在空中做
平抛运动，只受重力，机械能守恒，故B正确．匀速爬坡的汽车，动能不变，重力势能增加，故
机械能不守恒，故C错误；细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能和势能都
不变，故机械能守恒，故D正确．
【考点】考查了机械能守恒条件的应用
2.下列几种运动过程中物体的机械能守恒的是
A．匀速下落的雨滴
B．在水中下沉的铁块
C．“神舟”十号飞船穿过大气层返回地面
D．用细线拴一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动
【答案】D
【解析】根据机械能守恒定律可知：在只有重力做功的条件下，质点和地球构成的系统机械能守恒。

雨滴匀速下落时，必受竖直向上的阻力，且阻力做功，在水中下沉的铁块，水的浮力做功，“神舟”十号飞船穿过大气层时，由于速度很大，空气阻力不可忽略，且克服阻力做功，所以ABC错误；用细线拴一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动，虽然绳对小球有作用力，但作用力方向始终
和小球速度垂直，故，小球只有重力对它做功，所以D正确。

【考点】本题考查了对机械能守恒条件的理解。

3.如图所示的装置中，木块通过一细线系在O点，子弹沿水平方向射入木块（子弹射入木块过程
时间极短，可认为细线不发生摆动）后留在木块内，接着细线摆过一角度θ。

若不考虑空气阻力，对子弹和木块组成的系统，下列说法正确的是
A．在子弹射入木块的过程中机械能守恒
B．在子弹射入木块后，细线摆动的过程机械能守恒
C．从子弹开始射入木块到细线摆过θ角的整个过程机械能守恒
D．无论是子弹射入木块过程，还是子弹射入木块后细线摆动的过程机械能都不守恒
【答案】B
【解析】在子弹射入木块的过程中由于有热能产生，所以机械能不守恒，选项AC错误；在子弹
射入木块后，细线摆动的过程只有重力做功，所以机械能守恒，选项B正确，选项D错误；
【考点】机械能守恒的条件。

4.在下列情况中，系统的机械能不守恒的是(不计空气阻力)
A．推出的铅球在空中运动的过程中
B．滑雪运动员在弯曲的山坡上自由下滑（不计摩擦）
C．集装箱被起重机匀速吊起
D．不小心从阳台跌落的花盆
【答案】C
【解析】在只有重力做功的情况下机械能守恒，故选项ABD中机械能守恒，选项C中物体受到竖直向上的拉力作用，机械能增大，故选C
【考点】考查机械能守恒
点评：本题难度较小，记住机械能守恒的条件：在只有重力做功的情况下机械能守恒
5.下述几个物理过程中，不计空气阻力情况下机械能一定守恒的是（）
A．在拉力作用下，物体沿斜面匀速上滑的过程
B．将物体竖直向上抛出，物体减速上升的过程
C．子弹打入用轻绳悬挂的木块的过程（系统）
D．子弹打入用轻绳悬挂的木块后，随木块一起向上摆动的过程（系统）
【答案】BD
【解析】A中拉力做功，机械能不守恒，A错误；将物体竖直向上抛出，物体减速上升的过程过程中只有重力做功，机械能守恒，B正确；子弹打入用轻绳悬挂的木块的过程中阻力做功，机械能不守恒，C错误；子弹打入用轻绳悬挂的木块后，随木块一起向上摆动的过程中系统只有重力做功，拉力不做功，所以系统机械能守恒，D正确
故选BD
【考点】考查了机械能守恒
点评：物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．
6.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是()
A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况
D．三种情况中，物体的机械能均增加
【答案】D
【解析】在只有重力做功的情况下机械能守恒，选项A中匀速上升机械能增大，选项AB错误；同理选项C错误；故选D
【考点】考查机械能守恒
点评：本题难度较小，熟记机械能守恒的条件：在只有重力做功的情况下机械能守恒
7.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）
A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒
B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒
C．做匀变速曲线运动的物体，机械能一定不守恒
D．做匀速圆周运动的物体，机械能不一定守恒
【答案】D
【解析】匀速上升的物体机械能增大，选项A错误；同理匀加速上升的物体机械能增大，选项B
错误；平抛运动为匀变速曲线运动，机械能守恒，选项C错误；在竖直平面上做匀速圆周运动的物体，机械能不守恒，在水平面上做匀速圆周运动的物体机械能守恒，选项D正确；故选D 【考点】考查机械能
点评：本题难度较小，掌握机械能守恒的规律：在只有重力做功的情况下
8.下列说法中正确的是（）
A．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变
B．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能一定要变化
C．一个物体作匀速直线运动,它的机械能一定守恒
D．一个物体作匀加速直线运动,它的机械能可能守恒
【答案】AD
【解析】物体的合力为零，则做匀速直线运动或者处于静止状态，所以速度不变，故动能不变，A正确；B错误；物体沿斜面做匀速直线运动，其机械能不守恒，C错误；自由落体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，D正确；
故选AD
【考点】考查了机械能守恒定律
点评：当只有重力做功时，物体的机械能守恒，
9.结合下图，关于机械能守恒说法正确的是：(忽略空气阻力) （）
A．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程，弓和箭组成的系统机械能守恒
B．在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车，过山车机械能守恒
C．在一根细线的中央悬挂着一物体，双手拉着细线慢慢分开的过程中，物体机械能守恒D．将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面，放手后圆珠笔弹起的过程，笔的机械能守恒
【答案】D
【解析】拉弓的整个过程中，拉力做功，机械能不守恒，A错误；
在动力作用下从轨道上缓慢上行的过山车，动力做功，机械能不守恒，B错误；
在一根细线的中央悬挂着一物体，双手拉着细线慢慢分开的过程中，双手的拉力做功，机械能不守恒，C错误；
将内有弹簧的圆珠笔的笔帽抵在桌面，放手后圆珠笔弹起的过程，只有弹力做功，所以机械能守恒，D正确；
故选D
【考点】机械能守恒定律．
点评：掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．
10.（文）下列情况中机械能守恒的有
A．作自由落体的物体
B．降落伞在空气阻力作用下匀速下降的过程
C．物体沿光滑斜面下滑的过程
D．物体沿粗糙斜面下滑的过程
【答案】AC
【解析】机械能守恒定律的前提条件是只有重力做功，因此作自由落体的物体，机械能守恒，A
对。

降落伞在空气阻力作用下匀速下降的过程，重力等于阻力，所以有阻力做功，所以B错。

物
体沿光滑斜面下滑的过程，重力做工外，支持力不做功，所以机械能守恒，C对。

物体沿粗糙斜
面下滑的过程，有阻力做功，所以机械能不守恒，D错。

【考点】机械能守恒定律
点评：本题考查了机械能守恒定律的条件：只有重力做功。

在判断机械能守恒定律时可以看看是
否有其他外力能量出现，若没有，则机械能守恒。

11.在下列过程中，若不计空气阻力，机械能守恒的是()
A．石块在水中匀速下落的过程
B．铅球被抛出后在空中运动的过程
C．电梯加速上升的过程
D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
【答案】B
【解析】在只有重力做功的情况下机械能守恒，A中石块受到竖直向上的作用力，拉力做负功，
机械能减小，A错；电梯加速上升，拉力做正功，机械能增大，C错；D选项中木箱受到的阻力
做负功，机械能减小，D错；
12.下面各个实例中，机械能守恒的是( )
A．物体沿斜面匀速下滑B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
【答案】C
【解析】物体在只有重力做功的情况下，机械能守恒，选项A中，物体受到斜面的阻力作用，阻
力做负功，物体机械能减小，A错；B选项中有mg-f=ma，f=0.1mg，阻力做负功，机械能减小，B错；D选项中物体机械能增大，D错；
13.在下列过程中机械能守恒的是
A．跳伞运动员在空中匀速下落B．沿光滑圆弧面下滑的物体
C．匀速上坡的汽车D．沿斜面匀速下滑的物体
【答案】B
【解析】跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减小，A错误；光滑圆弧面下滑的物体，除
了重力做功外，没有其它外力做功，机械能守恒，B正确；匀速上坡的汽车，动能不变，重力势
能增加，C错误；斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，D错误。

14.下列物体在运动过程中．机械能可视作守恒的是（）
A．飘落中的秋叶B．乘电梯匀速上升的人
C．被掷出后在空中运动的铅球D．沿粗糙斜面匀速下滑的木箱
【答案】C
【解析】飘落中的秋叶受到的阻力与重力相比较大，乘电梯匀速上升的人、沿粗糙斜面匀速下滑
的木箱均动能不变，重力势能变化，均不能视作机械能守恒，在空中运动的铅球受到的阻力与重
力相比可以忽略，能视作机械能守恒，C正确。

15.下列关于机械能守恒的说法中正确的是（）
A．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒
B．做匀加速运动的物体，其机械能一定不守恒
C．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒
D．做平抛运动的物体，其机械能一定守恒
【答案】D
【解析】略
16.下列运动中，物体机械能不守恒的是：
A．物体沿光滑斜面下滑过程中；B．物体沿圆弧匀速下
滑过程中；
C．人造卫星沿椭圆轨
道绕地球运动过程
中；
D．圆锥摆的摆球在水
平面内做匀速圆周运
动的过程中；
【答案】B
【解析】分析：物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个
分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒
物体沿光滑斜面下滑过程中，只有重力做功，故机械能守恒
物体沿圆弧匀速下滑过程中，动能不变，势能减少，故机械能不守恒
人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动过程中，只是动能和势能的相互转化，仅有万有引力做功，故机
械能守恒
圆锥摆的摆球在水平面内做匀速圆周运动的过程中，没有力做功，机械能不变，守恒
所以选不守恒的应该是：B
17.如图所示的装置中，木块与水平桌面间的接触是光滑的，子弹沿水平方向射入木块（子弹射
入木块过程时间极短，可认为弹簧长度不发生变化）后留在木块内，将弹簧压缩到最短。

对子弹、木块和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（）
A．在子弹射入的过程中动量守恒、机械能不守恒
B．在子弹射入的过程中动量不守恒、机械能守恒
C．在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量不守恒、机械能不守恒
D．在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量守恒、机械能也守恒
【答案】AC
【解析】在子弹射入的过程中系统合外力为零动量守恒、有内能产生机械能不守恒，A对，B错。

在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中系统合外力不为零动量不守恒、机械能有
损失不守恒，C对，D错，所以选AC
18.如图甲所示，把纸带固定在质量为50g的钩码上，让纸带穿过正确安装的打点计时器，接通
电源，然后松开纸带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带．用刻度尺测量起始点O（钩码刚要下落时，打点计时器在纸带上打下的点）到各点的距离，
并知道交流电源的频率是50Hz，根据上述数据，在此实验中可以做到
A．测出当地重力加速度的精确值
B．计算出计时器在纸带上打D点时钩码的动能
C．计算出钩码下落过程中受到的合外力大小
D．较准确地验证机械能守恒定律
【答案】BCD
【解析】【考点】用打点计时器测速度；测定匀变速直线运动的加速度；验证机械能守恒定律．
分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
根据瞬时速度可以求出动能．
根据加速度可以求出合力．
解答：解：根据匀变速直线运动推论得：△x=at2，
根据提供的数据可以求得钩码下落的加速度，运用牛顿第二定律可以求出所受的合力．
A、钩码在下落的过程中受重力和阻力，因为阻力未知，所以无法测出当地重力加速度的精确值．故A错误．
B、纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某
点时纸带运动的瞬时速度，因为钩码质量已知，那么可以计算出计时器在纸带上打D点时钩码的
动能．故B正确．
C、根据提供的数据可以求得钩码下落的加速度，运用牛顿第二定律可以求出所受的合力．故C
正确．
研究O点到D点，可以计算出重力势能减小量△E
p =mgh，也可以计算出动能的增加量△E
K
=E
kD
-
0，然后去比较动能的增加量和重力势能减小量的大小关系，如果相等则可以说明钩码下落机械能守恒定律．故D正确．
故选BCD．
点评：清楚打点计时器打出来的纸带能够直接测量的物理量和间接测量的物理量．
运用物理规律可以通过测得的物理量求出其它的物理量．
19.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，据此验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是．（将其选项对应的字母填在横线处）（2）在验证机械能守恒定律的实验中，若以v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据
绘出v2---h的图像应是________________________________，才能验证机械能守恒定律；
v2---h 图像的斜率等于________________________的数值。

【答案】（1） BCD ( 2) 过原点的倾斜直线重力加速度
【解析】【考点】验证机械能守恒定律．
分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从
数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．
解：（1）B：将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误．
C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C错误．
D：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放
开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D错误．
故选BCD．
（2）利用v2-h图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，mgh=mv2，即v2=gh
所以以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线．
那么v2-h图线的斜率就等于重力加速度g．
故答案为：
（1）BCD；（ 2）过原点的倾斜直线重力加速度．
20.在下列几种运动过程中，机械能守恒的是( )
A．物体沿粗糙斜面下滑B．小球做自由落体运动
C．雨滴在空中匀速下落D．汽车在水平路面上做减速运动
【答案】B
【解析】【考点】机械能守恒定律．
分析：物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体
的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．
解答：解：A、物体沿粗糙斜面下滑，除重力对物体做功，还有摩擦力对物体做功，所以机械能
不守恒，所以A错误．
B、小球做自由落体运动，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，所以B正确．
C、雨滴在空中匀速下落，除了重力之外，还有空气阻力对雨滴做功，所以雨滴的机械能不守恒，所以C错误．
D、汽车在水平路面上做减速运动，一定有阻力对汽车做功，所以汽车的机械能不守恒，所以D
错误．
故选B．
点评：本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，题目比较简单．
21. 1．以下说法正确的是（）
A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒
B．一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒
C．一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒
D．一个物体所受合外力的功为零，它不一定保持静止或匀速直线运动
【答案】C
【解析】机械能守恒的条件为除重力（弹力）外其他里的功为零，与物体合力为零或者运动状态
无关。

合力为零或者匀速运动的物体除重力外都可以有其他力做功。

所以AB错C对。

物体所受
合外力的功为零，可以做匀速圆周运动。

22.如图所示，物体沿斜面匀速下滑，在这个过程中物体所具有的动能________，重力势能
_________（填“增加”、“不变”或“减少”）
【答案】不变，减小
【解析】物体沿斜面匀速下滑，速度不变，在这个过程中物体所具有的动能不变，高度下降，重力势能减少
故答案为：不变减少
23.下面的实例中，机械能守恒的是
A．小球自由下落，不计空气阻力
B．拉着物体沿光滑的斜面匀速上升
C．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降
D．飞行的子弹射入放在光滑水平桌面上的木块中
【答案】A
【解析】略
24.在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是（）
A．做斜抛运动的手榴弹B．沿竖直方向自由下落的物体
C．起重机将重物匀速吊起D．沿光滑竖直圆轨道运动的小球
【答案】C
【解析】略
25.下列关于机械能守恒的说法中正确的是：( )
A做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒
B做匀速直线运动的物体，机械能不可能守恒
C如果没有阻力，运动物体机械能一定守恒
D 物体只发生动能和势能相互转化时，物体的机械能守恒
【答案】D
【解析】略
26.在下面列举的各个实例中，哪些情况机械能是守恒的？
A．跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B．小球作自由落体运动
C．拉着一个物体沿着光滑固定的斜面匀速上升
D．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块,子弹机械能守恒
【答案】B
【解析】略
27.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做匀变速直线运动的物体的机械能一定不守恒
C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒
D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
【答案】D
【解析】略
28.如图所示，轻弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球P相连接，将P提起使弹簧处于水平位
置且无形变，然后自由释放小球，让它自由摆下，在小球摆到最低点的过程中
A．小球的机械能守恒
B．小球的动能增加
C．小球的机械能减少
D．不能确定小球的机械能是否守恒
【答案】BC
【解析】略
29.下面的实例中，机械能守恒的是：（）
A．小球自由下落，落在竖直放置的弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起。

B．物体沿固定的光滑斜面滑下。

C．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降。

D．飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块
【答案】AB
【解析】略
30.竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定，将一金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连），用力向下压球，使弹簧做弹性压缩，稳定后用细线把弹簧栓牢，烧断细线，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中( ) A．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小
B．球刚脱离弹簧时的动能最大
C．球所受合力的最大值不一定大于重力值
D．在某一阶段内，球的动能减小而它的机械能增加
【答案】AD
【解析】略。