高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第5节 科学验证:机械能守恒定律课时训练

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第5节 科学验证:机械能守恒定律课时训练，共4页。

A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→重力势能
C．动能→弹性势能→动能→重力势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
2．关于机械能守恒的条件，下列说法中正确的是( )
A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒
B．当有除重力和系统内弹力外的其他力作用时，只要合力为零，机械能守恒
C．当有除重力和系统内弹力外的其他力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒
D．炮弹在空中飞行，不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒
3．如图所示，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。在四个图所示的运动过程中木块机械能守恒的是( )
4．(多选)下面列举的各个实例中，机械能守恒的是( )
A．一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落
B．水平抛出的物体(不计空气阻力)
C．拉住一个物体沿光滑斜面匀速上升
D．物体在光滑斜面上自由下滑
5．物体在平衡力作用下，下列说法正确的是( )
A．物体的机械能一定不变
B．物体的机械能一定增加
C．物体的机械能一定减少
D．以上说法都不对
6．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B的过程中，下列说法正确的是( )
A．重物的机械能守恒
B．重物的机械能增加
C．重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变
D．重物与弹簧组成的系统机械能守恒
参考答案
1．D
解析：乒乓球在下落过程中，高度降低，速度增大，重力势能减小，动能增大；在撞击地板的一瞬间，由于乒乓球发生形变，乒乓球的动能转化为乒乓球的弹性势能，乒乓球在恢复原状的过程中，弹性势能又转化为乒乓球的动能，使乒乓球产生一个反方向的速度(如不考虑机械能的损失，则此速度与乒乓球撞击地板前的速度大小相同)，向上跳起，在上升过程中，动能又逐渐转化成重力势能，直至动能为零，从下落到反弹上升的全过程中，经历的能量转化过程是重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能，故D正确。
2．C
解析：机械能守恒的条件是只有重力和系统内的弹力做功，如果这里的弹力是外力，且做功不为零，机械能不守恒，A错误；当有其他力作用且合力做功为零时，机械能可能不守恒，如拉一物体匀速上升，合力为零但机械能不守恒，B错误；“其他力”不含重力和系统内的弹力，故其他力不做功，机械能守恒，C正确；在炮弹爆炸过程中，化学能转化为机械能，机械能不守恒，D错误。
3．C
解析：根据力的做功情况来判断机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功。在图A、B中木块受三个力作用，即重力、支持力和外力F，因外力F做功，故木块的机械能不守恒。图D中因有摩擦力做功，机械能亦不可能守恒。只有图C中除重力做功外，其他力不做功，故机械能守恒。
4．BD
解析：一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，动能不变，势能减小，机械能减小，故A错误；水平抛出的物体(不计空气阻力)只有重力做功，机械能守恒，故B正确；拉住一个物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变，势能增加，故机械能变大，C错误；物体在光滑斜面上自由下滑，只有重力做功，机械能守恒，故D正确。
5．D
解析：物体在平衡力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态。如果保持静止状态，机械能不变；如果保持匀速直线运动状态，就有多种情况：当物体在水平面上做匀速直线运动时，物体的高度和速度都不变，那么它的动能和势能也不变，所以机械能不变；当物体向上做匀速直线运动时，虽然速度不变，动能不变，但物体的位置升高，势能增加，所以机械能增加；当物体向下做匀速直线运动时，虽然速度不变，动能不变，但物体高度降低，势能减小，所以机械能减小。平衡力做功之和为零，物体动能不变，所以物体在平衡力作用下只能保证速度不变，不能保证高度不变，机械能可能增加，可能减少，也可能不变。故A、B、C错误，D正确。
6．D
解析：重物由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重物做了负功，所以重物的机械能减少，A、B错误；此过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以重物与弹簧组成的系统机械能守恒，即重物的重力势能、动能与弹簧的弹性势能之和不变，故C错误，D正确。