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课后进阶选择题自测题解析-云南省等高中物理,平均正确率40.0%

2025-08-28
机械能的概念及计算-机械能守恒定律知识点课后进阶选择题自测题解析-云南省等高中物理,平均正确率40.0%
1、['环绕天体运动参量的分析与计算', '机械能的概念及计算', '向心力', '人造卫星的运行规律', '卫星变轨问题']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

B

A.卫星在近地轨道$${{I}}$$上的绕行线速度大小为$$\sqrt{\frac{G M} {R^{3}}}$$

B.卫星在轨道$${{I}{I}}$$上通过远地点$${{b}}$$时的加速度大小为$$\frac{G M} {r^{2}}$$

C.卫星在轨道$${{I}{I}}$$上通过近地点$${{a}}$$时的速度等于通过远地点$${{b}}$$时的速度

D.卫星在预定圆轨道$${{I}{I}{I}}$$上的机械能小于在近地轨道$${{I}}$$上的机械能

2、['机械能的概念及计算', '机械能守恒定律的表述及条件', '超重与失重问题']

正确率40.0%关于机械能守恒,下列说法中正确的是(

A

A.处于完全失重状态的物体,机械能一定守恒

B.加速度大小等于$${{g}}$$的物体,机械能一定守恒

C.加速度大小不等于$${{g}}$$的物体,机械能一定不守恒

D.匀速竖直上升的物体,机械能可能守恒

3、['机械能的概念及计算', '功的定义、计算式和物理意义']

正确率60.0%svg异常,非svg图片

A

A.大圆环对它的作用力一直不做功

B.大圆环对它的作用力一直做正功

C.大圆环对它的作用力始终指向大圆环圆心

D.小环下滑的过程中其机械能增加

4、['动能的定义及表达式', '重力做功与重力势能变化的关系', '机械能的概念及计算', '重力势能']

正确率60.0%汽车沿一段坡面向下行驶,通过刹车使速度逐渐减小,则在刹车过程中(

D

A.重力势能增加

B.动能增加

C.重力做负功

D.机械能不守恒

5、['环绕天体运动参量的分析与计算', '机械能的概念及计算']

正确率40.0%我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行,对接前天宫二号的运行轨道高度为$$3 9 3 k m$$,天舟一号货运飞船轨道高度为$$3 8 6 k m$$,它们的运行轨道均视为圆周,则

D

A.$${{“}}$$组合体$${{”}}$$比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$加速度大

B.$${{“}}$$组合体$${{”}}$$比$${{“}}$$天舟一号货运飞船$${{”}}$$角速度大

C.$${{“}}$$组合体$${{”}}$$比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$周期大

D.$${{“}}$$组合体$${{”}}$$比$${{“}}$$天舟一号货运飞船$${{”}}$$机械能大

6、['平均功率与瞬时功率', '功能关系的应用', '机械能的概念及计算', '重力做功']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

C

A.机械能的增加量$$\Delta E=9 \times1 0^{7} \mathrm{J}, \, \, \, P=1 \times1 0^{6} \mathrm{W}, \, \, \, W=9 \times1 0^{7} \mathrm{J}$$

B.机械能的增加量$$\Delta E=9 \times1 0^{8} \mathrm{J}, ~ ~ \mathrm{P}=6 \times1 0^{7} \mathrm{W}, ~ ~ \mathrm{W}=9 \times1 0^{8} \mathrm{J}$$

C.机槭能的减小量$$\Delta E=9 \times1 0^{8} \mathrm{J}, \, \, \, \mathrm{P}=1 \times1 0^{6} \mathrm{W}, \, \, \, \mathrm{W}=-9 \times1 0^{8} \mathrm{J}$$

D.机械能的减小量$$\Delta E=9 \times1 0^{7} \mathrm{J}, ~ ~ \mathrm{P}=6 \times1 0^{7} \mathrm{W}, ~ ~ \mathrm{W}=-9 \times1 0^{7} \mathrm{J}$$

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%svg异常,非svg图片

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、['受力分析', '机械能的概念及计算', '静摩擦力有无及方向的判断', '向心力', '牛顿第二定律的内容及理解', '超重与失重问题']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

D

A.小球的机械能保持不变

B.平板对小球的弹力在$${{B}}$$处最小,在$${{D}}$$处最大

C.小球在$${{B}}$$处一定受到沿平板向上的摩擦力

D.小球在$${{D}}$$处有可能不受摩擦力

9、['环绕天体运动参量的分析与计算', '动能的定义及表达式', '功能关系的应用', '机械能的概念及计算', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%质量为$${{m}}$$的人造地球卫星与地心的距离为$${{r}}$$时,引力势能可表示为$$E_{\mathrm{p}}=-\frac{G M m} {r}$$,其中$${{G}}$$为引力常量,$${{M}}$$为地球质量。该卫星原来的在半径为$${{R}_{1}}$$的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为$${{R}_{2}}$$,此过程中因摩擦而产生的热量为(

C

A.$$G M m \left( \frac{1} {R_{2}}-\frac{1} {R_{1}} \right)$$

B.$$G M m \left( \frac{1} {R_{1}}-\frac{1} {R_{2}} \right)$$

C.$${\frac{G M m} {2}} \bigg( {\frac{1} {R_{2}}}-{\frac{1} {R_{1}}} \bigg)$$

D.$${\frac{G M m} {2}} \bigg( {\frac{1} {R_{1}}}-{\frac{1} {R_{2}}} \bigg)$$

10、['弹簧振子模型', '用牛顿运动定律分析弹簧类问题', '简谐运动的回复力和能量问题', '机械能的概念及计算', '功能关系的应用', '胡克定律']

正确率0.0%svg异常,非svg图片

D

A.刚施加拉力$${{F}}$$时,$${{A}}$$的加速度大小为$${{0}{.}{5}{g}}$$

B.速度最大时,$${{A}}$$距$${{P}}$$点的距离为$$\frac{m g} {2 k}$$

C.在$${{A}}$$上升到最高点的进程中,$${{A}}$$和弹簧系统的机械能先增加后减小

D.在$${{A}}$$上升到最高点的过程中,$${{A}}$$的机械能先增加后减小

1. 选项分析:

A. 错误。近地轨道线速度应为$$\sqrt{\frac{GM}{R}}$$,而非$$\sqrt{\frac{GM}{R^{3}}}$$

B. 正确。根据万有引力定律,加速度$$a = \frac{GM}{r^{2}}$$

C. 错误。椭圆轨道近地点速度大于远地点速度

D. 错误。轨道越高机械能越大,预定轨道III的机械能大于近地轨道I

2. 机械能守恒判断:

A. 错误。完全失重状态(如自由落体)机械能守恒,但若有其他非保守力做功则不守恒

B. 错误。加速度等于g的物体(如自由落体)机械能守恒,但受其他力时可能不守恒

C. 错误。加速度不等于g的物体机械能可能守恒(如弹簧振子)

D. 正确。匀速竖直上升若只有重力做功(如理想情况),机械能守恒

3. 小环在大圆环上运动:

A. 正确。大圆环对小环的作用力(支持力)始终垂直于速度方向,不做功

B. 错误。作用力不做功,故不做正功

C. 错误。作用力为支持力,垂直于接触面,不一定指向圆心

D. 错误。只有重力做功,机械能守恒

4. 汽车刹车下坡:

A. 错误。向下行驶,高度降低,重力势能减小

B. 错误。速度减小,动能减小

C. 错误。向下运动,重力做正功

D. 正确。刹车过程有摩擦力做功,机械能不守恒

5. 天舟一号与天宫二号对接:

A. 错误。组合体轨道高度393km(与天宫二号相同),加速度$$a = \frac{GM}{r^{2}}$$相同

B. 错误。角速度$$\omega = \sqrt{\frac{GM}{r^{3}}}$$,组合体轨道半径大于天舟一号,角速度更小

C. 错误。周期$$T = 2\pi \sqrt{\frac{r^{3}}{GM}}$$,组合体轨道半径大,周期大

D. 正确。组合体质量更大,轨道相同,机械能$$E = -\frac{GMm}{2r}$$更大

6. 机械能变化计算:

根据图像分析,正确答案为B:

机械能增加量$$\Delta E = 9 \times 10^{8} J$$

功率$$P = 6 \times 10^{7} W$$

功$$W = 9 \times 10^{8} J$$

7. 小球在电场中运动:

A. 错误。A点电势最高,正电荷电势能最大

B. 正确。B点高度最低,重力势能最小

C. 错误。D点动能不是最大

D. 错误。机械能变化需考虑电场力做功

8. 小球在旋转平板上运动:

A. 错误。摩擦力做功,机械能不守恒

B. 正确。B处离心力最大,弹力最小;D处离心力最小,弹力最大

C. 正确。B处小球有向外运动趋势,受沿平板向上的摩擦力

D. 正确。D处若角速度合适,可能刚好无相对运动趋势

9. 卫星摩擦生热计算:

初始机械能:$$E_{1} = -\frac{GMm}{2R_{1}}$$

末机械能:$$E_{2} = -\frac{GMm}{2R_{2}}$$

机械能减少量:$$\Delta E = E_{1} - E_{2} = \frac{GMm}{2} \left( \frac{1}{R_{2}} - \frac{1}{R_{1}} \right)$$

因摩擦产生的热量等于机械能减少量,故选C

10. 弹簧系统分析:

A. 正确。刚施加F时,$$F = mg$$,弹簧弹力为0,加速度$$a = \frac{F}{2m} = 0.5g$$

B. 错误。速度最大时合力为0,$$kx = mg$$,故$$x = \frac{mg}{k}$$

C. 正确。拉力F先做正功后做负功,机械能先增后减

D. 正确。A的机械能变化取决于弹力和外力做功

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