機械能守恒問題的解決思路試題及答案

機械能守恒問題的解決思路試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題1分，共20分）

1.一物體從高度h自由下落，不考慮空氣阻力，物體下落過程中機械能守恒，以下說法正確的是：

A.動能增加，勢能減少，機械能保持不變

B.動能減少，勢能增加，機械能保持不變

C.動能增加，勢能增加，機械能增加

D.動能減少，勢能減少，機械能減少

2.一物體在水平面上做勻速直線運動，以下說法正確的是：

A.動能不變，勢能不變，機械能不變

B.動能不變，勢能增加，機械能增加

C.動能增加，勢能不變，機械能增加

D.動能增加，勢能增加，機械能增加

3.一物體在豎直方向上做勻加速直線運動，以下說法正確的是：

A.動能增加，勢能減少，機械能增加

B.動能減少，勢能增加，機械能減少

C.動能增加，勢能減少，機械能減少

D.動能減少，勢能增加，機械能增加

4.一物體從高度h自由下落，以下說法正確的是：

A.物體下落過程中速度越來越快

B.物體下落過程中動能越來越大

C.物體下落過程中勢能越來越小

D.以上說法均正確

5.一物體在水平面上做勻速直線運動，以下說法正確的是：

A.物體受到的合外力為零

B.物體受到的合外力不為零

C.物體受到的合外力等于物體的重力

D.物體受到的合外力等于物體的動摩擦力

6.一物體從高度h自由下落，以下說法正確的是：

A.物體下落過程中動能增加，勢能減少

B.物體下落過程中動能減少，勢能增加

C.物體下落過程中動能不變，勢能增加

D.物體下落過程中動能增加，勢能不變

7.一物體在豎直方向上做勻加速直線運動，以下說法正確的是：

A.物體受到的合外力為重力

B.物體受到的合外力為彈力

C.物體受到的合外力為摩擦力

D.物體受到的合外力為重力與摩擦力的合力

8.一物體在水平面上做勻速直線運動，以下說法正確的是：

A.物體受到的合外力為零

B.物體受到的合外力不為零

C.物體受到的合外力等于物體的重力

D.物體受到的合外力等于物體的動摩擦力

9.一物體從高度h自由下落，以下說法正確的是：

A.物體下落過程中速度越來越快

B.物體下落過程中動能越來越大

C.物體下落過程中勢能越來越小

D.以上說法均正確

10.一物體在水平面上做勻速直線運動，以下說法正確的是：

A.物體受到的合外力為零

B.物體受到的合外力不為零

C.物體受到的合外力等于物體的重力

D.物體受到的合外力等于物體的動摩擦力

二、多項選擇題（每題3分，共15分）

11.以下哪些情況機械能守恒？

A.物體從高度h自由下落

B.物體在水平面上做勻速直線運動

C.物體在豎直方向上做勻加速直線運動

D.物體受到合外力為零

12.以下哪些說法正確？

A.物體下落過程中動能增加，勢能減少

B.物體下落過程中動能減少，勢能增加

C.物體下落過程中動能不變，勢能增加

D.物體下落過程中動能增加，勢能不變

13.以下哪些說法正確？

A.物體受到的合外力為零

B.物體受到的合外力不為零

C.物體受到的合外力等于物體的重力

D.物體受到的合外力等于物體的動摩擦力

14.以下哪些說法正確？

A.物體下落過程中速度越來越快

B.物體下落過程中動能越來越大

C.物體下落過程中勢能越來越小

D.以上說法均正確

15.以下哪些說法正確？

A.物體受到的合外力為零

B.物體受到的合外力不為零

C.物體受到的合外力等于物體的重力

D.物體受到的合外力等于物體的動摩擦力

三、判斷題（每題2分，共10分）

16.一物體在豎直方向上做勻加速直線運動時，其機械能守恒。（）

17.一物體從高度h自由下落時，其機械能守恒。（）

18.一物體在水平面上做勻速直線運動時，其機械能守恒。（）

19.一物體受到合外力為零時，其機械能守恒。（）

20.一物體受到合外力不為零時，其機械能守恒。（）

四、簡答題（每題10分，共25分）

21.簡述機械能守恒的條件。

答案：機械能守恒的條件是系統(tǒng)不受非保守力的作用，即系統(tǒng)內只有重力、彈力等保守力做功。

22.如何判斷一個物體在運動過程中機械能是否守恒？

答案：判斷一個物體在運動過程中機械能是否守恒，可以通過以下步驟：

（1）分析物體所受的力，確定是否只有保守力做功；

（2）觀察物體的動能和勢能的變化，如果動能和勢能的總和保持不變，則機械能守恒。

23.舉例說明機械能守恒在實際生活中的應用。

答案：機械能守恒在實際生活中的應用非常廣泛，以下是一些例子：

（1）拋體運動：在忽略空氣阻力的情況下，拋體在空中運動過程中，其機械能守恒；

（2）彈簧振子：彈簧振子在振動過程中，其機械能守恒；

（3）擺的運動：單擺或復擺在不考慮空氣阻力的情況下，其機械能守恒。

五、論述題

題目：論述在解決機械能守恒問題時，如何正確選擇參考系和零勢能面。

答案：在解決機械能守恒問題時，選擇合適的參考系和零勢能面是確保問題解決準確性的關鍵。

首先，關于參考系的選擇，應遵循以下原則：

1.選擇便于分析物體運動和受力情況的參考系。通常情況下，選擇地面或地面上的固定物體作為參考系較為合適。

2.確保參考系與物體的運動方向一致。如果物體的運動方向復雜，可以選擇一個與物體運動軌跡垂直的參考系進行分析。

3.避免選擇加速運動的參考系，因為這會引入額外的加速度項，增加問題的復雜性。

其次，關于零勢能面的選擇，應考慮以下因素：

1.選擇零勢能面時，應使物體在該面的勢能為零。通常，可以選擇地面作為零勢能面，因為地面是一個相對穩(wěn)定的參考點。

2.如果問題涉及多個物體，可以選擇所有物體共同的高度作為零勢能面，這樣可以簡化計算。

3.避免選擇在物體運動過程中會變化的參考點作為零勢能面，因為這會導致勢能計算的不準確。

在具體應用中，以下是一些操作步驟：

1.確定參考系后，畫出物體的運動軌跡和受力情況。

2.根據(jù)參考系和物體的初始位置，確定零勢能面。

3.分析物體在運動過程中動能和勢能的變化，應用機械能守恒定律進行計算。

4.通過比較不同參考系和零勢能面下的結果，驗證所選參考系和零勢能面的合理性。

試卷答案如下：

一、單項選擇題（每題1分，共20分）

1.A

解析思路：物體自由下落時，只受重力作用，重力是保守力，機械能守恒。動能增加，勢能減少，機械能保持不變。

2.A

解析思路：物體在水平面上做勻速直線運動，說明物體所受合外力為零，沒有非保守力做功，機械能守恒。

3.A

解析思路：物體在豎直方向上做勻加速直線運動，合外力為重力，是保守力，機械能守恒。動能增加，勢能減少。

4.D

解析思路：物體自由下落，只受重力作用，機械能守恒。速度、動能和勢能都隨時間增加。

5.A

解析思路：物體在水平面上做勻速直線運動，合外力為零，沒有摩擦力做功，機械能守恒。

6.A

解析思路：物體自由下落，重力是保守力，機械能守恒。動能增加，勢能減少。

7.A

解析思路：物體在豎直方向上做勻加速直線運動，合外力為重力，是保守力，機械能守恒。

8.A

解析思路：物體在水平面上做勻速直線運動，合外力為零，沒有摩擦力做功，機械能守恒。

9.D

解析思路：物體自由下落，只受重力作用，機械能守恒。速度、動能和勢能都隨時間增加。

10.A

解析思路：物體在水平面上做勻速直線運動，合外力為零，沒有摩擦力做功，機械能守恒。

11.A

解析思路：物體自由下落時，只有重力作用，是保守力，機械能守恒。

12.D

解析思路：物體下落過程中，重力是保守力，機械能守恒。動能增加，勢能減少。

13.D

解析思路：物體受到的合外力為零時，沒有非保守力做功，機械能守恒。

14.D

解析思路：物體下落過程中，重力是保守力，機械能守恒。速度、動能和勢能都隨時間增加。

15.A

解析思路：物體受到的合外力為零時，沒有非保守力做功，機械能守恒。

二、多項選擇題（每題3分，共15分）

11.ACD

解析思路：物體自由下落、彈簧振子和擺的運動，都只有保守力做功，機械能守恒。

12.AD

解析思路：物體下落過程中，重力是保守力，機械能守恒。動能增加，勢能減少。

13.ABCD

解析思路：物體受到的合外力為零、不為零、等于重力或動摩擦力，這些情況下，機械能是否守恒需要根據(jù)具體受力情況判斷。

14.AD

解析思路：物體下落過程中，重力是保守力，機械能守恒。速度、動能和勢能都隨時間增加。

15.AB

解析思路：物體受到的合外力為零時，沒有非保守力做功，機械能守恒。物體受到的合外力不為零時，是否守恒需具體分析。

三、判斷題（每題2分，共10分）

16.×

解析思路：物體在豎直