机械能守恒定律测试题一、选择题（每题4分，共40分）1．下列说法正确的是 （ ） A ．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒B ．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒C ．物体沿固定光滑曲面自由下滑过程中，不计空气阻力，机械能一定守恒D ．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒2．如图所示，木板OA 水平放置，长为L ，在A 处放置一个质量为m 的物体，现绕O 点缓 慢抬高到A '端，直到当木板转到与水平面成α角时停止转动.这时物体受到一个微小的干 扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到O 点，在整个过程中（ ）A ．支持力对物体做的总功为mgLsin αB ．摩擦力对物体做的总功为零C ．木板对物体做的总功为零D ．木板对物体做的总功为正功3、设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为1K E ，重力势能为1P E 。
与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动，其动能为2K E ，重力势能为2P E 。
则下列关系式中正确的是（ ）A ．1K E ＞2K EB ．1P E ＞2P EC ．2211P K P K E E E E +=+D ．11K PE E +＜ 22K P E E +4．质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g 54，在物体下落h 的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．物体动能增加了mgh 54 B ．物体的机械能减少了mgh 54 C ．物体克服阻力所做的功为mgh 51 D ．物体的重力势能减少了mgh5．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块的质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为（ ） A ．mgL μB ．2mgL μC ．2mgLμ D ．gL m M )(+μ6．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板2m 的左端，右端与小木块1m 连接，且1m 、2m 及 2m 与地面之间接触面光滑，开始时1m 和2m 均静止，现同时对1m 、2m 施加等大反向的 水平恒力1F 和2F ，从两物体开始运动以后的整个过程中，对1m 、2m 和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是（ ）A ．由于1F 、2F 等大反向，故系统机械能守恒B ．由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功，故系统动能不断增加C ．由于1F 、2F 分别对1m 、2m 做正功，故系统机械能不断增加D ．当弹簧弹力大小与1F 、2F 大小相等时，1m 、2m 的动能最大7．如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下，然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m ，A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段的过程中，摩擦力所做的功（ ）A ．大于mgL μB ．小于mgL μC ．等于mgL μD ．以上三种情况都有可能 8．嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速．如图所示，在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道．这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面．该报道的图示如下．则下列说法正确的是（ ）A ．实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒．B ．嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道．C ．嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功．D ．嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大9、如图所示，物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A 、B 的质量都为m 。
开始时细绳伸直，用手托着物体A 使弹簧处于原长且A 与地面的距离为h ，物体B 静止在地面上。
放手后物体A 下落，与地面即将接触时速度大小为v ，此时物体B 对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是：（ ）A ．弹簧的劲度系数为h mgB ．此时弹簧的弹性势能等于221mv mgh +C ．此时物体B 的速度大小也为v h ABD．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上10．一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～s1过程的图象为曲线，s1～s2过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（）A．0～s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小B．s1～s2过程中物体可能在做匀变速直线运动C．s1～s2过程中物体可能在做变加速直线运动D．0～s2过程中物体的动能可能在不断增大二、实验题11．（6分）一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面上，水平距离为s.（1）请你推导出弹簧弹性势能E p与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式：__________.（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x（cm） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 钢球飞行的水平距离s（m） 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50根据以上实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能E p与弹簧的压缩量x之间的关系，并说明理由：__________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________12．（12分）在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O 点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C 各点的距离，并记录在图中（单位cm）.已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9.80m/s2.（1）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是_______________.（2）该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________，接着从打点计时器打下的第一个点O作为记数点数起，由图中数据可以算出打B点时动能的增加量为___________（均保留三位有效数字）.这样他发现重力势能的减小量__________（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一错误的原因是____________.三、计算题13．（10分）一辆质量为m的汽车，以恒定的输出功率P在倾角为θ的斜坡上沿坡匀速行驶，如图所示，汽车受到的摩擦阻力恒为f（忽略空气阻力）.求：（1）汽车的牵引力F及速度v的表达式；（2）根据F及v的表达式，联系汽车上、下坡的实际，你能得到什么启发？14．（8分）如图2—13所示，倾角为37o的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。
已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。
现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，取g=10m/s2。
求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少？图2—1315．（12分）我国的“嫦娥奔月”月球探测工程已经启动，分“绕、落、回”三个发展阶段：在2007年已发射一颗围绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2018年后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球。
设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱。
如图所示，假设返回的着陆器质量为m ，月球表面的重力加速度为g ，月球的半径为R ，轨道舱到月球的中心距离为r ，已知着陆器从月球表面返回轨道舱的过程中需克服月球的引力做功W ＝mgR(1－R/r)。
不计月球表面大气对着陆器的阻力和月球自转的影响，则返回的着陆器至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？16．（12分）质量为m 的小物块A ，放在质量为M 的木板B 的左端，B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A 、B 相对静止.某时刻撤去水平拉力，经过一段时间， A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L （设木板B 足够长）后A 和B 都停下.已知A 、B 间的动摩擦因数为1μ，B 与地面间的动摩擦因数为2μ，且12μμ>，（1）、通过计算说明，A 、B 是否同时停止运动。
（2）、从撤去水平拉力到A 、B 都停止运动的过程，B 在地面上滑动的距离x机械能守恒定律测试题参考答案一、选择题1．答案：CD 如果物体受到的合外力为零，机械能不一定守恒，如在光滑水平面上物体做匀速直线运动，其机械能守恒。
在粗糙水平面上做匀速直线运动，其机械能就不守恒.所以A 错误；合外力做功为零，机械能不一定守恒.如在粗糙水平面上用绳拉着物体做匀速直线运动，合外力做功为零，但其机械能就不守恒。
所以B 错误；物体沿光滑曲面自由下滑过程中，只有重力做功，所以机械能守恒.所以C 正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动，所以D 正确.但有时也不守恒，如在粗糙水平面上拉着一个物体加速运动，此时就不守恒.2．答案：AC 物体从A 点到A /的过程中，只有重力G 和支持力N 做功，由动能定理0sin =-αmgL W N ，在此过程中支持力做功为αsin mgL W N =，从A /回到O 点的过程中支 持力的方向与路径始终垂直，所以支持力不做功，A 正确.重力做的总功为零，支持力做的总功αsin mgL W N =，由动能定理得0=++f N G W W W 得αsin mgL W f -=，B 不正确.木板对物体的作用力为支持力N 和摩擦力F ，由0=++f N G W W W 得0=+f N W W 即木板对物体做的功为零，C 正确，D 错误.3.【答案】AD 【解析】由万有引力充当向心力h R mv h R Mm G +=+22)(得)(2212h R Mm G mv +=，所以)(21h R Mm G E K +=、)2(22h R Mm G E K +=，选项A 正确；取无穷远重力势能为零，则卫星在某一轨道上的重力势能为hR Mm G E p +-=，所以在离地面高h 处机械能为)(211h R Mm G E E p K +-=+，在离地面高2h 处机械能为)2(222h R Mm GE E p K +-=+，选项D 正确。