格物学 力学机械能守恒定律及其条件

利用机械能守恒解决简单问题-机械能守恒定律及其条件知识点课后进阶自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率40.0%

2025-07-23
利用机械能守恒解决简单问题-机械能守恒定律及其条件知识点课后进阶自测题答案-湖北省等高中物理,平均正确率40.0%
1、['动能定理的其他应用', '重力做功与重力势能变化的关系', '平均功率与瞬时功率', '利用机械能守恒解决简单问题']

正确率40.0%svg异常

D

A.速度的变化量不同

B.机械能的变化量不同

C.重力势能的变化量相同

D.重力做功的平均功率相同

2、['动量守恒定律内容,应用范围和推导', '利用机械能守恒解决简单问题', '能量守恒定律']

正确率19.999999999999996%svg异常

B

A.子弹射入沙袋后一起摆动的初速度为$${\sqrt {{g}{l}}}$$

B.子弹射入沙袋前瞬间速度为$$\frac{\mathrm{m}_{1}+\mathrm{m}} {\mathrm{m}} \sqrt{2 \mathrm{g l} \, ( 1-\operatorname{c o s} \theta)}$$

C.子弹射入沙袋前到子弹随沙袋摆动到最高点过程中二者组成的系统动量守恒

D.整个过程系统损失的机械能为$$\frac{\left( \mathrm{m}_{1}+\mathrm{m} \right)^{2}} {\mathrm{m}} 2 \mathrm{g l} \left( 1-\operatorname{c o s} \theta\right)$$

3、['利用机械能守恒解决简单问题', '竖直平面内的圆周运动']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{m}}$$越大,$${{v}_{0}}$$值越大

B.$${{R}}$$越大,$${{v}_{0}}$$值越大

C.$${{v}_{0}}$$值与$${{m}{、}{R}}$$无关

D.$${{m}}$$与$${{R}}$$同时增大有可能使$${{v}_{0}}$$不变

4、['利用机械能守恒解决简单问题']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{H}_{A}{>}{{H}_{B}}}$$

B.$${{H}_{A}{=}{{H}_{B}}}$$

C.$${{H}_{A}{<}{{H}_{B}}}$$

D.无法确定

5、['利用机械能守恒解决简单问题']

正确率40.0%一小石子从高为$${{1}{0}{m}}$$处自由下落,不计空气阻力,经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能(以地面为参考平面$$), ~ g=1 0 m / s^{2}$$,则该时刻小石子的速度大小为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{5}}$$$${{m}{/}{s}}$$

B.$${{1}{0}}$$$${{m}{/}{s}}$$

C.$${{1}{5}}$$$${{m}{/}{s}}$$

D.$${{2}{0}}$$$${{m}{/}{s}}$$

6、['功能关系的应用', '利用机械能守恒解决简单问题']

正确率40.0%一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经时间$${{t}_{0}}$$滑至斜面底端,已知物体运动过程中所受的摩擦力恒定,则如图中表示物体的机械能$${{E}}$$随时间$${{t}}$$变化的关系图线中,可能正确的是(

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

7、['功能关系的应用', '利用机械能守恒解决简单问题', '应用动能定理求变力做的功', '牛顿第二定律的内容及理解']

正确率40.0%svg异常

B

A.小球的速度最大时,弹簧的弹性势能为零

B.撤掉力$${{F}}$$后,小球从静止下落到最大速度$${{v}}$$的过程中,克服弹簧弹力做的功为$${\frac{m^{2} g^{2}} {k}}-{\frac{1} {2}} m v^{2}$$

C.弹簧的弹性势能最大时,小球的加速度为零

D.小球缓慢上移过程中,力$${{F}}$$做功为$$\frac{m^{2} g^{2}} {k}$$

8、['利用机械能守恒解决简单问题', '竖直平面内的圆周运动', '向心力']

正确率40.0%svg异常

B

A.小球通过最低点时,外侧管壁对小球的支持力为$${{2}{m}{g}}$$

B.小球通过最高点时,外侧管壁对小球的压力为$${{2}{m}{g}}$$

C.小球通过最高点时,内侧管壁对小球的支持力为$${{2}{m}{g}}$$

D.小球通过最低点时,内侧管壁对小球的压力为$${{2}{m}{g}}$$

9、['利用机械能守恒解决简单问题', '重力势能']

正确率60.0%质量为$${{1}{{k}{g}}}$$的物体从倾角为$${{3}{0}^{∘}{、}}$$长$${{2}{m}}$$的光滑斜面顶端由静止开始下滑,若选初始位置所在平面为零势能面,那么,当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是$${{(}{g}}$$取$$1 0 ~ \mathrm{m / s^{2} )}$$(

A

A.$$0 ~ \mathrm{J}, ~-5 ~ \mathrm{J}$$

B.$$0 ~ \mathrm{J}, ~-1 0 ~ \mathrm{J}$$

C.$$1 0 ~ \mathrm{J}, ~ 5 ~ \mathrm{J}$$

D.$$2 0 \textrm{J}, \textrm{}-1 0 \textrm{J}$$

10、['动量定理的定量计算', '利用机械能守恒解决简单问题', '牛顿第三定律的内容及理解']

正确率40.0%质量$${{1}{k}{g}}$$的物体从$${{5}{m}}$$高处自由落下,与地面碰撞后,上升的最大高度为$${{3}{.}{2}{m}}$$,若球与地面碰撞的时间为$${{0}{.}{2}{s}}$$,则小球对地面的平均冲力为$${{(}{g}}$$取$$1 0 m / s^{2} )$$

D

A.$${{1}{0}{N}}$$

B.$${{2}{0}{N}}$$

C.$${{9}{0}{N}}$$

D.$${{1}{0}{0}{N}}$$

第1题解析:

题目描述不完整,无法给出具体解析。需明确物理情境(如自由落体、抛体运动等)和比较对象。

第2题解析:

考查子弹与沙袋的碰撞及摆动过程:

选项B正确:子弹射入沙袋瞬间动量守恒,有 $$m_1 v = (m_1 + m) v'$$。沙袋摆动到最高点满足机械能守恒:$$\frac{1}{2}(m_1 + m) v'^2 = (m_1 + m) g l (1 - \cos \theta)$$,联立解得 $$v = \frac{m_1 + m}{m} \sqrt{2 g l (1 - \cos \theta)}$$。

选项A错误:初速度应为 $$v' = \sqrt{2 g l (1 - \cos \theta)}$$,非 $$\sqrt{g l}$$。

选项C错误:系统动量仅在碰撞瞬间守恒,摆动过程中受外力(张力、重力)。

选项D错误:机械能损失为碰撞过程动能损失:$$\Delta E = \frac{1}{2} m_1 v^2 - \frac{1}{2}(m_1 + m) v'^2$$,代入后形式与选项不符。

第3题解析:

假设题目为物体脱离圆轨道的临界速度问题:

选项C正确:临界速度 $$v_0 = \sqrt{g R}$$ 仅与半径 $$R$$ 和重力加速度 $$g$$ 有关,与质量 $$m$$ 无关。

其他选项因依赖 $$m$$ 或错误关联被排除。

第4题解析:

题目描述缺失(如比较两物体抛射高度),需补充条件(如初速度、角度等)才能判断 $$H_A$$ 与 $$H_B$$ 关系。

第5题解析:

设下落高度为 $$h$$ 时动能等于重力势能:

由机械能守恒:$$m g H = m g h + \frac{1}{2} m v^2$$,且 $$\frac{1}{2} m v^2 = m g h$$,解得 $$h = 5 \text{m}$$。

速度 $$v = \sqrt{2 g (H - h)} = \sqrt{2 \times 10 \times 5} = 10 \text{m/s}$$。

选项B正确

第6题解析:

物体下滑时机械能损失由摩擦力做功引起:

机械能 $$E = E_0 - f s$$,其中 $$s$$ 为位移,随时间 $$t$$ 非线性增加(因加速度恒定)。

正确图线应为随时间逐渐下降的曲线,斜率绝对值减小(因速度增大,$$s \propto t^2$$)。需具体图像判断,但选项描述缺失。

第7题解析:

考查弹簧振子平衡与能量:

选项B正确:最大速度时合力为零,弹力 $$F = m g$$,由动能定理:$$m g x - W_{\text{弹}} = \frac{1}{2} m v^2$$,且 $$x = \frac{m g}{k}$$,解得 $$W_{\text{弹}} = \frac{m^2 g^2}{k} - \frac{1}{2} m v^2$$。

选项A错误:速度最大时弹簧势能不为零(仍压缩)。

选项C错误:弹性势能最大时加速度向上为 $$g$$。

选项D错误:缓慢上移时 $$F$$ 做功包括重力势能和弹性势能,总功为 $$\frac{2 m^2 g^2}{k}$$。

第8题解析:

假设题目为竖直圆管内小球的圆周运动:

选项A正确:最低点 $$N - m g = m \frac{v^2}{R}$$,若 $$v = \sqrt{2 g R}$$,则 $$N = 2 m g$$。

选项B、C、D错误:最高点内侧管壁无作用力;最低点内侧管壁无压力。

第9题解析:

机械能守恒,初始机械能为 $$0 \text{J}$$(零势能面)。

中点时重力势能 $$E_p = -m g \frac{L}{2} \sin 30^\circ = -1 \times 10 \times 1 \times 0.5 = -5 \text{J}$$。

机械能守恒仍为 $$0 \text{J}$$。

选项A正确

第10题解析:

由动量定理:

下落速度 $$v_1 = \sqrt{2 g h_1} = 10 \text{m/s}$$,上升速度 $$v_2 = \sqrt{2 g h_2} = 8 \text{m/s}$$。

冲量 $$I = m (v_2 + v_1) + m g \Delta t = 1 \times 18 + 1 \times 10 \times 0.2 = 20 \text{N·s}$$。

平均冲力 $$F = \frac{I}{\Delta t} = \frac{20}{0.2} = 100 \text{N}$$。

选项D正确

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