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 0点缓 慢抬高到 A端，直到当木板转到与水平面成 扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到 A ?支持力对物体做的总功为 B. 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 EK1，重力势能为EP1。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 是（ ）
角时停止转动.这时物体受到一个微小的干
）
0点，在整个过程中（
mgLsi na
EK2，重力势能为 Ep2。则下列关系式中正确的
A. EKI C. E
KI
> EK2
Epi EK2 EP2
E
K1
Epi
P2
Epi V EK2 EP2
4
4 ?质量为m的物体,
列说法正确的是
由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为
(
g，在物体下落h的过程中，下
5
4 mgh 4 mgh B.物体的机械能减少了 A.物体动能增加了
1 -mgh
D.物体的重力势能减少了 mgh C.物体克服阻力所做的功为
长度为L，
5 ?如图所示，木板质量为 M， 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 将卩?开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力
m拉至右端，拉力至少做功为 （ ）
■ B. 2 mgL A. mgL
D. (M m)gL C
2 .
6?如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板 m2的左端，右端与小木块 mi连接，且
mgL
1 n 卜— i Fmi、m2及 m2与地面之间接触面光滑,
开始时 mi和m2均静止，现同时对 mi、
0、m2和弹簧组成的
m2施加等大反向的 水平恒力Fi和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对
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Fl、F2等大反向，故系统机械能守恒
B.由于Fi、F2分别对 m、m^做正功，故系统动能不断增加
)
C.由于R、F2分别对m^、m2做正功，故系统机械能不断增加 D .当弹簧弹力大小与 Fi、F2大小相等时， mi、m2的动能最大 7.
由静止开始沿斜坡从
如图所示，滑雪者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 ，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 C.等于 mgL
B.小于 mgL
）
D.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. 车”的过程，
）
实施首次“刹将使得嫦娥一 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.
号如果不能减速到一定程度，
D.嫦娥一号如果过分减速
嫦娥一
月球 对它的引力将会做负功.
，月球对它的引力将做正功 ，撞击月球表面时的速度将很大
A、B的质量都为
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 上。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为 好无压力，则下列说法中正确的是：（
）
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
V，此时物体B对地面恰
A. 弹簧的劲度系数为四
、 、 1 2
h
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（ )
B.
C.此时物体B的速度大小也为 v
此时弹簧的弹性势能等于 mgh mv2
D .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?s过程的图象为曲线,
）
S2过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（
A. 0?si过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小 B. si?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 、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 飞行后落到水平地面上，水平距离为
.让小钢球向左压 s
缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射岀桌面，小 球在空中
（1）请你推导出弹簧弹性势能 b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 弹簧的压缩量 x （cm） 钢球飞行的水平距离 s （ m）
s的实验数据如下表所示: 2.00 2.01 2.50 2.48 3.00 3.01 3.50 3.50 1.00 1.01 1.50 1.50 根据以上实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能
曰与弹簧的压缩量x之间的关系，并说明理由: ___________ （填“大于”或“小于”）
动
___________ （均保留三位有效数字）
能的增加量，造成这一错误的原因是
.这样他发现重力势能的减小量
三、计算题
13. （10分）一辆质量为 m的汽车，以恒定的输岀功率
上沿坡匀速行驶，如图所示，汽车受到的摩擦阻力恒为 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、
F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,
=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 已知木块与传送带间的动摩擦因数为卩 及生的热各是多少？
15. （ 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， 发射一颗月球软着陆器，在
计划在2012年前后 P在倾角为B的斜坡 （忽略空气阻力）
2024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？
2 该同学用重锤取 OB段的运动来验证机械能守恒定律，
接着从打点计时器打下的第一个点
的增加量为
先计算岀该段重锤重力势能的减小量为
B点时动能
O作为记数点数起，由图中数据可以算岀打
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，
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
A在B上相对于B向右滑行了一段距离
1，B
与地面间的动摩擦因数为
2，且
2 1，
（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
WN mgLsin 0，在此过程中支持力做功为 WN mgLsin ，从A回到0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WN mgLsin ，由动能定理得 WG WN Wf 0得Wf
mgLsin ，B不正确.木板对物体的作用力
为支持力N和摩擦力F,由WG WN Wf 0得WN Wf 0即木板对物体做
的功为零，C正确，D错误.
2
3.【答案】AD【解析】由万有引力充当向心力G Mm 2 y 得1 mv2，所以（ G
R h）2 R h 2
2（R h）
EK1Mm G
E
2(R
K2
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
h)
重力势能为Ep
Mm
，所以在离地面高
h
处机械能为
EK1
印
G
2^，在离地面高
2h
处
机械能为EK2
Ep2 G
2(R
Mm
2h)，选项 D正确。
4?答案：ACD物体下落的加速度为 4g，说明物体下落过程中受到的阻力大小为
f 1 mg， 5
5
由动能定理，
Ek mgh ^mgh 4
mgh ；其中阻力做功为
lmgh，即机械能减少量；又
5
5 5
重力做功总与重力势能变化相对应，故
ACD正确.
5 ?答案：A 若使拉力F做功最少，可使拉力 F恰匀速拉木块，容易分析得岀 F 2 mg （此
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