格物学 力学机械能守恒定律

机械能的概念及计算-机械能守恒定律知识点回顾进阶自测题解析-四川省等高中物理,平均正确率50.0%

2025-06-24
机械能的概念及计算-机械能守恒定律知识点回顾进阶自测题解析-四川省等高中物理,平均正确率50.0%
1、['机械能的概念及计算', '判断系统机械能是否守恒']

正确率60.0%在下面列举的各个实例中,机械能守恒的是(

B

A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落

B.忽略空气阻力,抛出的标枪在空中运动

C.拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升

D.足球被踢出后在水平草坪上滚动

2、['匀速圆周运动', '机械能的概念及计算', '向心力', '超重与失重问题']

正确率40.0%摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目,它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时,转轮始终不停地匀速转动,下列说法中正确的是(
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B

A.在最高点,乘客处于超重状态

B.任一时刻乘客受到的合力都不等于零

C.乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变

D.乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变

3、['动能的定义及表达式', '机械能的概念及计算']

正确率60.0%在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水.下列关于其机械能变化的说法中正确的是(

B

A.动能不变,机械能减小

B.动能减小,机械能减小

C.动能不变,机械能不变

D.动能减小,机械能增大

4、['机械能的概念及计算', '机械能守恒定律的表述及条件']

正确率60.0%关于物体所具有的机械能,下列说法中正确的是(
$${①}$$当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能守恒
$${②}$$重力势能可以取负值,机械能也可以取负值
$${③}$$动能增大时,机械能可能在减小
$${④}$$系统机械能守恒,则系统中任意物体的机械能都守恒

B

A.只有$${①}$$$${②}$$

B.只有$${②}$$$${③}$$

C.只有$${①}$$$${④}$$

D.只有$${①}$$$${②}$$$${③}$$

5、['带电体(计重力)在电场中的运动', '功、热和内能改变之间的关系', '静电力做功与电势能的关系', '功能关系的应用', '机械能的概念及计算', '匀强电场', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%如图所示,一绝缘棒与水平面成$${{α}}$$角倾斜放置,带电荷量为$${{−}{q}{、}}$$质量为$${{m}}$$的小球套在棒上,小球与棒之间的动摩擦因数为$${{μ}{。}}$$整个装置处在水平向右且与棒及其投影所确定的平面平行的匀强电场中,电场强度大小为$${{E}}$$。当小球沿棒下滑的距离为$${{L}}$$的过程中,小球的动能增加了$${{Δ}{{E}_{k}}{。}}$$根据以上信息,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.小球沿棒下滑过程中,小球电势能减小了$${{E}{q}{L}}$$

B.小球沿棒下滑过程中,小球的机械能增加了$${{Δ}{{E}_{k}}}$$

C.小球沿棒下滑过程中,产生的内能为$$\mu( E q \operatorname{s i n} \, \alpha+m g \operatorname{c o s} \, \alpha) L$$

D.小球沿棒下滑过程中,小球受到的摩擦力和电场力做功的代数和等于$${{Δ}{{E}_{k}}}$$

6、['动能的定义及表达式', '机械能的概念及计算', '曲线运动的概念和性质', '动量及动量变化', '动量的定义、单位和矢量性']

正确率60.0%物体做曲线运动的过程中以下物理量一定会发生变化的是$${{(}{)}}$$

C

A.加速度

B.动能

C.动量

D.机械能

7、['电势能的概念及相对性', '静电力做功与电势能的关系', '机械能的概念及计算', '重力势能', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%如图所示,匀强电场场强方向水平向右,在电场中一带正电的小球套在竖直放置的光滑绝缘圆环上,一带负电的点电荷固定在圆心$${{O}}$$处,小球绕$${{O}}$$点做圆周运动,环上$${{A}{C}}$$是水平直径的两端,$${{B}{D}}$$是竖直直径的两端,则$${{(}{)}}$$

D

A.小球在$${{A}}$$点有最小的电势能

B.小球在$${{B}}$$点有最小的重力势能

C.小球在$${{D}}$$点有最大的动能

D.小球在$${{C}}$$点有最大的机械能

8、['温度、分子平均动能及内能的关系', '物体的内能', '机械能的概念及计算']

正确率60.0%物体在温度升高过程中,其(

D

A.机械能一定增大

B.所有分子无规则运动的动能都增大

C.分子的势能一定增大

D.分子无规则运动的平均动能增大

9、['用牛顿运动定律分析斜面体模型', '动能的定义及表达式', '匀变速直线运动的位移与时间的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '功能关系的应用', '机械能的概念及计算', '滑动摩擦力大小']

正确率40.0%如图甲所示,质量为$${{m}}$$的滑块以一定初速度滑上倾角为$${{θ}}$$的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力$$F=m g \operatorname{s i n} \theta$$。已知滑块与斜面间的动摩擦因数$$\mu=\operatorname{t a n} \theta,$$取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量$${{Q}{、}}$$滑块的动能$${{E}_{k}{、}}$$势能$${{E}_{p}{、}}$$机械能$${{E}}$$随时间$${{t}{、}}$$位移$${{x}}$$变化关系的是(

D

A.

B.

C.

D.

10、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '机械能的概念及计算', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{7}}$$

C

A.$${{“}}$$慧眼卫星$${{”}}$$运行时向心加速度比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$大

B.$${{“}}$$慧眼卫星$${{”}}$$运行的周期比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$小

C.$${{“}}$$慧眼卫星$${{”}}$$运行时机械能比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$大

D.$${{“}}$$慧眼卫星$${{”}}$$运行时速度比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$大

1. 选项分析:

A. 跳伞运动员匀速下落,动能不变,重力势能减小,机械能不守恒。

B. 忽略空气阻力时,标枪仅受重力作用,机械能守恒。

C. 金属块匀速上升,动能不变,重力势能增加,需外力做功,机械能不守恒。

D. 足球滚动时受摩擦力作用,机械能减小。

正确答案:B

2. 摩天轮匀速转动分析:

A. 最高点乘客加速度向下,处于失重状态。

B. 乘客做匀速圆周运动,合力提供向心力,始终不为零。

C. 压力随位置变化,在最高点和最低点不同。

D. 乘客高度周期性变化,重力势能变化,机械能变化。

正确答案:B

3. 洒水车机械能分析:

洒水车质量减小,速度不变,动能 $$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$ 减小。由于只有重力做功,机械能等于动能(忽略势能变化),故机械能减小。

正确答案:B

4. 机械能相关概念判断:

① 错误,合外力为零时可能有非保守力做功(如摩擦力)。

② 正确,重力势能相对参考点可正可负。

③ 正确,如摩擦力做功时动能增大但机械能减小。

④ 错误,系统机械能守恒不要求单个物体守恒。

正确答案:B(②③)

5. 带电小球下滑过程分析:

A. 电势能变化为 $$-qE \cdot L\cosα$$,错误。

B. 机械能增加量为 $$ΔE_k + qEL\cosα$$,错误。

C. 摩擦力 $$f = μ(mg\cosα + qE\sinα)$$,内能 $$Q = fL$$,正确。

D. 由动能定理,摩擦力和电场力做功代数和等于 $$ΔE_k - mgL\sinα$$,错误。

正确答案:C

6. 曲线运动必变量分析:

曲线运动速度方向始终变化,动量 $$p = mv$$ 为矢量,必定变化。加速度可能不变(如平抛运动),动能和机械能可能守恒。

正确答案:C

7. 带电小球圆周运动分析:

A. 电势能 $$E_p = qφ$$,A点电势最高,正电荷电势能最大。

B. B点高度最低,重力势能最小。

C. D点电势最低,电势能最小,动能最大。

D. C点电场力做正功最多,机械能最大。

正确答案:D

8. 温度升高对分子运动的影响:

A. 机械能与宏观运动有关,与温度无必然联系。

B. 分子动能分布存在统计规律,并非所有分子动能都增大。

C. 分子势能与物态和分子间距有关,不一定增大。

D. 温度是分子平均动能的标志,正确。

正确答案:D

9. 滑块上滑过程能量关系:

由题意知 $$F = mg\sinθ$$,$$μ = \tanθ$$,摩擦力 $$f = μmg\cosθ = mg\sinθ$$。滑块做匀减速运动:

• 热量 $$Q = fx$$ 随位移线性增加。

• 动能 $$E_k$$ 随 $$t$$ 和 $$x$$ 非线性减小。

• 势能 $$E_p = mgx\sinθ$$ 线性增加。

• 机械能 $$E = E_k + E_p + Q$$ 变化复杂。

正确答案:C(势能-位移线性关系图)

10. 卫星轨道参数比较:

由 $$r_{慧眼} < r_{天宫}$$ 和开普勒第三定律:

A. 向心加速度 $$a = GM/r^2$$,慧眼更大。

B. 周期 $$T \propto r^{3/2}$$,慧眼更小。

C. 机械能需具体质量未知,无法比较。

D. 速度 $$v = \sqrt{GM/r}$$,慧眼更大。

正确答案:C(题目选项可能有误,实际A、B、D均正确)

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