作业17 机械能守恒定律-【赢在暑假】2021年高一物理暑期培优练（人教版2019必修第二册）（解析版）

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作业 17 机械能守恒定律
单选题
1．弹跳跷是一种主要由弹簧操控的变形曲形弹跳器，所以它运动的形式是地面垂直运动。如图所示，某
运动员在脚踏板上用力向下压缩弹簧，然后弹簧将运动员向上弹起，最终弹簧将跳杆带离地面，忽略空气
阻力从运动员被弹簧起到弹簧恢复原长的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的弹性势能全部转化为人的动能 B．运动员一直向上加速运动
C．运动员的加速度先减小后增大 D．运动员一直处于超重状态
【答案】C
【详解】
A．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长的过程中，弹簧的弹性势能转化为人的动能和重力势能，故 A 错误；
BCD．从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长的过程中，开始弹力大于重力，人向上加速，弹簧逐渐恢复形变，
弹力逐渐减小，人的加速度减小；后来弹力小于重力，人的加速度反向增大，所以人的加速度先减小后增
大，所以运动员先处于超重状态后处于失重状态，故 C正确，BD 错误。
故选 C。
2．对于自由落体运动，下列物理量中不发生变化的是（　　）
A．速度 B．动能 C．重力势能 D．机械能
【答案】D
【详解】
AB．自由落体运动的加速度为重力加速度，故速度不断增大，动能增大，故 AB 错误；
C．随着高度降低，做自由落体运动的物体重力势能减少，故 C错误；
D．做自由落体运动的物体只受重力作用，只有重力做功，故机械能守恒，机械能不变，故 D正确。
故选 D。
1
3．关于机械能守恒的描述，下列说法正确的是（　　）
A．如果一个系统的合外力做功为零，则系统的机械能一定守恒
B．如果一个物体在光滑水平面做圆锥摆运动，则该物体的机械能一定守恒
C．如果一个系统的合外力为零，则系统的机械能一定守恒
D．如果一个物体做变速运动，则该物体的机械能一定不守恒
【答案】B
【详解】
AC．机械能守恒的条件是只有重力或弹力对系统做功，故 AC 错误；
B．在光滑水平面做圆锥摆运动的物体，没有力对物体做功，物体的动能不变，即物体的机械能守恒，故
B正确；
D．一个物体做变速运动时，如果只有重力做功，则物体机械能守恒，比如做自由落体运动的物体机械能
守恒，故 D错误。
故选 B。
4．如图所示，粗细均匀，两端开口的 U形管内装有同种液体，管中液柱总长度为 4h，开始时使两边液面
高度差为 h，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为（　　）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】
液柱移动时，除了重力做功以外，没有其他力做功，故机械能守恒。此题等效为原右侧 高的液柱移到左
侧，如图所示
2
其重心高度下降了 ，减少的重力势能转化为液柱整体的动能，设液体的总质量为 4m，则有
得
故选 A。
5．如图所示，倾角 的斜面固定放置，质量 的物块以 的初动能从斜面底端沿斜
面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了 ，则物块返回到斜面底端时的动能和重
力的功率分别为（　　）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】
由功能关系可知，物块沿斜面上升到最高点的滑动中，减少的动能等于物块克服摩擦阻力做功和克服重力
做功之和，物块克服重力做功等于物块重力势能的增加量，则有
Wf+WG=Ek0=80J
WG=∆Ep=60J
解得
Wf=20J
3
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