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专题06 机械能守恒定律
质量检测卷
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题
只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全
的得2分，有选错的得0分)
1.(2021·河北张家口高三上学期期末)如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两
个过程中，下列说法正确的是( )
A．运动员先处于超重状态后处于失重状态
B．空气浮力对系统始终做负功
C．加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量
D．任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等
【答案】B
【解析】 运动员先加速向下运动，处于失重状态，后减速向下运动，处于超重状态，A错误；空气浮力
与运动方向总相反，故空气浮力对系统始终做负功，B正确；加速下降时，重力做的功等于系统重力势能
的减小量，C错误；因为是变速运动，所以任意相等的时间内，系统下降的高度不相等，则系统重力势能
的减小量不相等，D错误。
2.(2021·上海市静安区检测)一个质量为0.2 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，
碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，碰撞前后小球速度变化量的大小为 Δv，碰
撞过程中墙对小球做功的大小为W，则( )
A．Δv＝0，W＝0 B．Δv＝0，W＝7.2 JC．Δv＝12 m/s，W＝0 D．Δv＝12 m/s，W＝7.2 J
【答案】 C
【解析】 碰撞前后小球的速率相等，则动能相等，由动能定理得：墙对小球做功 W＝mv′2－mv2＝0，取
小球撞墙前的速度方向为正方向，速度的变化量大小Δv＝|v′－v|＝|－v－v|＝|－2v|＝12 m/s，故选C.
3.(2021·吉林省吉林市高三上学期期末联考)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，
在此过程中，下列说法不正确的是( )
A．摩擦力对物体做正功
B．摩擦力对物体做负功
C．支持力对物体不做功
D．合外力对物体做功为零
【答案】 B
【解析】 物体P匀速向上运动的过程中，摩擦力的方向沿传送带向上，与运动的方向相同，所以摩擦力
做正功，A正确，B错误；支持力的方向与物体运动的方向垂直，则支持力对物体不做功，C正确；物体
匀速上升，动能变化量为零，根据动能定理可知，合力对物体做功为零，D正确。
4.(2021·安徽芜湖高三上学期期末)用长为L的细线系着一个质量为m的小球(可以看做质点)，以细线端点O
为圆心，在竖直平面内做圆周运动。P点和Q点分别为轨迹的最低点和最高点，不考虑空气阻力，小球经
过P点和Q点时所受细线拉力的差值为( )
A．2mg B．4mg C．6mg D．8mg
【答案】 C【解析】 根据牛顿第二定律，在Q点，有F ＋mg＝m，在P点，有F －mg＝m，从最高点到最低点过
1 2
程，根据机械能守恒定律，有mg·(2L)＝mv－mv，联立三式，解得小球经过P点和Q点时所受细线拉力的
差值为F－F＝6mg，C正确。
2 1
5.(2021·浙江嘉兴重点中学期中测试)如图所示，倾角为30°的斜面上，质量为m的物块在恒定拉力作用下
沿斜面以加速度a＝(g为重力加速度)向上加速运动距离x的过程中，下列说法正确的是( )
A．重力势能增加mgx B．动能增加
C．机械能增加mgx D．拉力做功为
【答案】 C
【解析】 由几何知识知，物块上升的高度为，因而增加的重力势能为ΔE＝mgx，A错误；根据动能定理
p
可得增加的动能为ΔE ＝max＝mgx，B错误；根据能量守恒定律可得ΔE＝ΔE ＋ΔE ，故增加的机械能为
k p k
ΔE＝mgx，C正确；由于斜面是否光滑未知，因而不能确定拉力的大小，不能得到拉力做的功，D错误．
6.在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时
间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图
象．已知重力加速度g取10 m/s2.根据以上信息不能精确得出或估算得出的物理量有( )
A．物体与水平面间的动摩擦因数 B．合外力对物体所做的功
C．物体做匀速运动时的速度 D．物体运动的时间
【答案】 D
【解析】 物体做匀速直线运动时，拉力F与滑动摩擦力F 大小相等，则F＝μmg，得物体与水平面间的
f
动摩擦因数为μ＝＝0.35，A可求出；对物体做减速运动的过程，由动能定理得W ＋W＝0－mv2，根据F
F f
－x图象中图线与坐标轴围成的面积可以估算力F做的功W ，而W＝－μmgx，由此可求得合外力对物体所
F f
做的功及物体做匀速运动时的速度v，B、C可求出；因为物体做加速度大小逐渐增大的减速运动，所以运
动时间无法求出，D无法求出．7．(2021·浙江杭州二中模拟)如图所示，一个小球从光滑固定的圆弧槽的A点由静止释放后，经最低点B
运动到C点的过程中，小球的动能E 随时间t的变化图象可能是( )
k
【答案】 B
【解析】动能E 与时间t的图象上的任意一点的斜率表示重力做功的瞬时功率，即＝＝P，A点与C点处小
k
球速度均为零，B点处小球速度方向与重力方向垂直，所以A、B、C三点处重力做功的功率为零，则小球
由A点运动到B点的过程中重力做功的功率是先增大再减小至零，小球由B点运动到C点的过程中，重力
做功的功率也是先增大再减小至零，故B正确，A、C、D错误．
8．(2021·广东揭阳高三上学期期末)某位工人师傅用如图所示的装置，将重物从地面沿竖直方向拉到楼
上，在此过程中，工人师傅沿地面以速度v向右匀速直线运动，当质量为m的重物G上升高度为h时轻绳
与水平方向成α角，(重力加速度大小为g，滑轮的质量和摩擦均不计)在此过程中，下列说法正确的是(
)
A．人的速度比重物的速度小
B．轻绳对重物的拉力大于重物的重力
C．重物做匀速直线运动
D．绳的拉力对重物做的功为mgh＋mv2
【答案】 B
【解析】 将人的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向的速度等于重物 G的速度，根据平
行四边形定则，绳子与水平方向的夹角为θ时，v ＝vcosθ，故v>v ，A错误；人在向右匀速运动的过程
G G
中，绳子与水平方向的夹角θ减小，所以重物的速度增大，重物做加速上升运动，由牛顿第二定律可知绳
子的拉力大于重物的重力，B正确，C错误；当重物G上升高度为h时，重物的速度v ＝vcosα，重物由地
G面上升高度h的过程中，根据动能定理可知W－mgh＝mv，解得W＝mgh＋m(vcosα)2，D错误。
9.(2021·浙江嘉兴一中模拟)在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床的协助下实现上下弹
跳，如图所示．某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点
B，小孩可看成质点．不计空气阻力，下列说法正确的是 ( )
A．从A点运动到O点，小孩重力势能的减少量大于动能的增加量
B．从O点运动到B点，小孩机械能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量
C．从A点运动到B点，小孩机械能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量
D．从B点返回到A点，小孩机械能的增加量大于蹦床弹性势能的减少量
【答案】 AD
【解析】 从A点运动到O点，小孩的速度不断增大，根据能量转化和守恒定律可知，其重力势能的减少
量等于增加的动能与弹性绳的弹性势能之和，故重力势能的减少量大于动能的增加量，选项 A正确；从O
点运动到B点，小孩的速度不断减小，根据能量转化和守恒定律可知，小孩机械能减少量等于弹性绳、蹦
床弹性势能增加量，故小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能的增加量，选项 B错误；从A点运动到B点，
小孩机械能转化为弹性绳和蹦床的弹性势能，则知小孩机械能减少量大于蹦床弹性势能增加量，选项 C错
误；从B点返回到A点的过程中，弹性绳的弹性势能和蹦床的弹性势能转化为小孩的机械能，则知小孩机
械能增加量大于蹦床弹性势能的减少量，选项D正确．
10.(2021·东北三省四市教研联合体模拟)如图所示，斜面1、曲面2和斜面3的顶端高度相同，底端位于同
一水平面上，斜面1与曲面2的水平底边长度相同．一物体与三个面间的动摩擦因数相同，在它由静止开
始分别沿三个面从顶端下滑到底端的过程中，下列判断正确的是( )
A．物体减少的机械能ΔE＝ΔE>ΔE
1 2 3
B．物体减少的机械能ΔE>ΔE>ΔE
2 1 3C．物体到达底端时的速度v＝vW ；由于在轨道2
克1 克3
上滑动时，为曲线运动，由牛顿第二定律可得 F ＝mgcos θ＋m，所以在轨道2上滑动时滑动摩擦力大于
N
μmgcos θ，则W >W ，故W >W >W ，由此可知物体减少的机械能ΔE>ΔE>ΔE ；由动能定理可
克2 克1 克2 克1 克3 2 1 3
知mgh－W ＝mv2，由于W >W
克 克2 克1
>W 可得v
