2026年福建省部编版八年级物理第7课机械能守恒习题

2026年福建省部编版八年级物理第7课机械能守恒习题一、单项选择题（总共10题，每题2分，共20分）1.在机械能守恒定律的应用中，下列哪个情境中系统的机械能可能不守恒？A.一个光滑的斜面上，物体仅受重力作用下滑B.水平面上，一个弹簧连接的小球做简谐运动C.高空坠落的雨滴（不计空气阻力）D.绳子悬挂的摆球在理想条件下摆动解析：选项B中，弹簧的弹性势能与动能相互转化，但系统总机械能（动能+弹性势能+重力势能）保持不变，符合机械能守恒。选项A、C、D均满足理想条件（无摩擦、无空气阻力），机械能守恒。错误选项B的干扰点在于未明确说明无空气阻力，但题干已隐含理想条件，故B错误。2.一个质量为2kg的小球从离地面5m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是多少？A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s解析：根据机械能守恒，重力势能完全转化为动能：mgh=½mv²，代入m=2kg，g=10m/s²，h=5m，解得v=10m/s。选项B正确。干扰项A、C、D通过改变质量或高度参数设置迷惑性，但计算需严格按题设数据。3.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，轨道半径为R，当小球滑到最低点时，其动能是多少？A.mgRB.½mgRC.mg²RD.2mgR解析：机械能守恒，初始重力势能mgh=mgR全部转化为动能，动能E_k=½mv²=½mgR。选项B正确。干扰项A为总机械能，C、D通过引入额外参数（如角速度或离心力）设置错误选项。4.在下列哪个过程中，系统的机械能可能增加？A.物体在粗糙水平面上匀速运动B.水平抛出的篮球在空中运动（不计空气阻力）C.弹簧被压缩时，弹性势能增加D.物体沿光滑斜面匀加速下滑解析：选项B、D满足机械能守恒。选项C中弹簧弹性势能增加意味着动能或重力势能减少，系统机械能总量不变。选项A中摩擦力做负功，机械能转化为内能，总量减少。正确答案为C，因弹簧系统机械能可由其他形式（如外力做功）转化而来。5.一颗质量为m的卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动，其动能是多少？A.½mv²B.½GmM/rC.GmM/2rD.0解析：卫星受向心力F=mv²/r，结合万有引力F=GmM/r²，得v=√(GM/r)，动能E_k=½mv²=½m(GM/r)=½GmM/r。选项B正确。干扰项A未代入轨道速度，C错误地将引力势能误认为动能，D错误认为卫星无运动。6.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，当滑到斜面底部时，其动能是多少？A.mgLsinθB.½mgLsinθC.mgLcosθD.½mgLcosθ解析：机械能守恒，初始重力势能mgh=mgLsinθ全部转化为动能，E_k=½mv²=mgLsinθ。选项A正确。干扰项B、D错误地将sinθ与½系数混淆，C错误认为沿斜面方向的重力分力做功。7.在下列哪个情境中，系统的机械能可能守恒？A.拖拉机拉着重物在水平路面上加速前进B.摆球在理想条件下摆动C.水平抛出的篮球（不计空气阻力）D.物体在粗糙斜面上匀速下滑解析：选项B、C满足机械能守恒。选项A中牵引力做正功，机械能增加。选项D中摩擦力做负功，机械能转化为内能。正确答案为B，因摆球系统仅受重力和绳拉力（不做功）。8.一个质量为m的物体从离地面h高处自由下落，不计空气阻力，落地前1秒内的动能变化量是多少？A.mghB.½mghC.mgD.2mg解析：落地前1秒速度变化Δv=g，动能变化ΔE_k=½m(Δv)²=½mg²，但需考虑初始速度，实际ΔE_k=½m(g)²=½mgh。选项B正确。干扰项A为总机械能，C、D通过引入额外参数设置错误。9.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，轨道半径为R，当小球滑到最低点时，轨道对小球的支持力是多少？A.mgB.2mgC.3mgD.4mg解析：机械能守恒，v²=2gR。最低点受力F=mg+mv²/R=mg+2mg=3mg。选项C正确。干扰项A为重力，B、D通过引入额外参数（如离心力系数）设置错误。10.在下列哪个过程中，系统的机械能可能守恒？A.物体在粗糙水平面上减速运动B.水平抛出的篮球（不计空气阻力）C.弹簧被拉伸时，弹性势能增加D.物体沿光滑斜面匀速下滑解析：选项B、D满足机械能守恒。选项A中摩擦力做负功，机械能转化为内能。选项C中弹簧系统机械能可由其他形式转化而来。正确答案为B，因水平抛出过程仅受重力。二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的动能增加量等于__________。参考答案：重力势能的减少量解析：根据动能定理，ΔE_k=W_g，重力做功等于重力势能减少量。2.一个质量为2kg的物体从离地面10m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是__________m/s。参考答案：14解析：v²=2gh=2×10×10，v=14m/s。3.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿倾角为30°的光滑斜面下滑，当滑到斜面底部时，其动能是__________。参考答案：½mgLsin30°解析：E_k=mgh=mgLsin30°=½mgL。4.在机械能守恒系统中，如果只有弹力做功，系统的弹性势能增加量等于__________。参考答案：弹力做功的负值解析：ΔE_p=-W_elastic，弹性势能增加量等于弹力做功的负值。5.一个质量为m的卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动，其动能是__________。参考答案：½GmM/r解析：v=√(GM/r)，E_k=½mv²=½GmM/r。6.在下列情境中，机械能不守恒的是__________（填序号）。①物体在粗糙水平面上匀速运动②水平抛出的篮球（不计空气阻力）③弹簧被压缩时，弹性势能增加④物体沿光滑斜面匀加速下滑参考答案：①解析：①中摩擦力做负功，机械能转化为内能。7.一个质量为2kg的物体从离地面5m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的动能是__________J。参考答案：100解析：E_k=mgh=2×10×5=100J。8.在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的机械能总量保持__________。参考答案：不变解析：机械能守恒定律的表述。9.如图所示，一个质量为m的小球从静止开始沿光滑的1/4圆弧轨道下滑，轨道半径为R，当小球滑到最低点时，轨道对小球的支持力是__________。参考答案：3mg解析：F=mg+mv²/R=mg+2mg=3mg。10.在下列情境中，机械能守恒的是__________（填序号）。①物体在粗糙水平面上减速运动②水平抛出的篮球（不计空气阻力）③弹簧被拉伸时，弹性势能增加④物体沿光滑斜面匀速下滑参考答案：②④解析：②、④满足机械能守恒条件。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.在机械能守恒系统中，系统的动能增加量等于重力势能的减少量。参考答案：正确解析：根据动能定理和机械能守恒，ΔE_k=ΔE_p（重力势能减少量）。2.一个物体在粗糙水平面上匀速运动，其机械能一定不守恒。参考答案：正确解析：匀速运动意味着摩擦力做负功，机械能转化为内能。3.在机械能守恒系统中，如果只有弹力做功，系统的动能减少量等于弹性势能的增加量。参考答案：正确解析：ΔE_k=-ΔE_p，动能减少量等于弹性势能增加量。4.一个物体在离地面h高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是√(2gh)。参考答案：正确解析：根据机械能守恒，mgh=½mv²，v=√(2gh)。5.在机械能守恒系统中，系统的机械能总量可能增加。参考答案：错误解析：机械能守恒定律的表述，机械能总量保持不变。6.一个物体在离地面h高处自由下落，不计空气阻力，落地前1秒内的动能变化量是½mgh。参考答案：正确解析：ΔE_k=½m(g)²=½mgh。7.在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的动能增加量等于弹力做功的负值。参考答案：错误解析：只有重力做功时，动能增加量等于重力势能减少量。8.一个物体在离地面h高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小与质量无关。参考答案：正确解析：v=√(2gh)，与质量无关。9.在机械能守恒系统中，如果只有弹力做功，系统的机械能总量可能增加。参考答案：错误解析：机械能守恒定律的表述，机械能总量保持不变。10.一个物体在离地面h高处自由下落，不计空气阻力，落地前1秒内的动能变化量是½mgh。参考答案：正确解析：ΔE_k=½m(g)²=½mgh。四、简答题（总共8题，每题2分，共16分）1.简述机械能守恒定律的内容及其适用条件。参考答案：机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的系统中，动能和势能（重力势能或弹性势能）可以相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件：①系统内只有重力或弹力做功；②没有摩擦力或其他外力做功；③系统与外界无能量交换（如无空气阻力）。解析：需明确机械能守恒的定义和适用条件，可结合实例说明。2.为什么一个物体在粗糙水平面上匀速运动时，机械能不守恒？参考答案：物体在粗糙水平面上匀速运动时，摩擦力做负功，将机械能转化为内能。根据动能定理，ΔE_k=W_net，而W_net=0（匀速运动），但摩擦力做负功导致机械能减少，因此机械能不守恒。解析：需结合动能定理和功的概念解释。3.在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的动能增加量与重力势能减少量有何关系？参考答案：在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的动能增加量等于重力势能的减少量。根据动能定理，ΔE_k=W_g，而W_g=-ΔE_p，因此ΔE_k=ΔE_p。解析：需结合动能定理和重力做功公式解释。4.为什么一个物体在离地面h高处自由下落时，不计空气阻力，机械能守恒？参考答案：物体在自由下落过程中，只受重力作用，没有其他外力做功。根据机械能守恒定律，系统的动能和重力势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。解析：需结合机械能守恒定律和重力做功条件解释。5.在机械能守恒系统中，如果只有弹力做功，系统的弹性势能增加量与动能减少量有何关系？参考答案：在机械能守恒系统中，如果只有弹力做功，系统的弹性势能增加量等于动能减少量。根据动能定理，ΔE_k=-W_elastic，而W_elastic=ΔE_p，因此ΔE_k=ΔE_p。解析：需结合动能定理和弹力做功公式解释。6.为什么一个物体在离地面h高处自由下落时，不计空气阻力，落地时的速度大小与质量无关？参考答案：根据机械能守恒，mgh=½mv²，解得v=√(2gh)。速度公式中不包含质量m，因此落地速度与质量无关。解析：需结合机械能守恒公式和运动学公式解释。7.在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的机械能总量如何变化？参考答案：在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的机械能总量保持不变。因为动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量（动能+重力势能）始终不变。解析：需结合机械能守恒定律解释。8.为什么一个物体在粗糙水平面上减速运动时，机械能不守恒？参考答案：物体在粗糙水平面上减速运动时，摩擦力做负功，将机械能转化为内能。根据动能定理，ΔE_k=W_net，而W_net<0（摩擦力做负功），导致机械能减少，因此机械能不守恒。解析：需结合动能定理和摩擦力做功解释。五、应用题（总共8题，每题4分，共24分）1.一个质量为2kg的物体从离地面10m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是多少？参考答案：根据机械能守恒，mgh=½mv²，代入m=2kg，g=10m/s²，h=10m，解得v=√(2×10×10)=√200≈14.14m/s。解析：需明确机械能守恒公式和运动学公式，步骤清晰。2.一个质量为2kg的物体从离地面5m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的动能是多少？参考答案：根据机械能守恒，E_k=mgh=2×10×5=100J。解析：需明确动能和重力势能的转化关系，计算准确。3.一个质量为2kg的物体从离地面10m高处自由下落，不计空气阻力，落地前1秒内的动能变化量是多少？参考答案：落地前1秒速度变化Δv=g=10m/s，动能变化ΔE_k=½m(Δv)²=½×2×(10)²=100J。解析：需结合动能定理和速度变化公式，计算准确。4.一个质量为2kg的物体从离地面5m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是多少？参考答案：根据机械能守恒，mgh=½mv²，代入m=2kg，g=10m/s²，h=5m，解得v=√(2×10×5)=√100=10m/s。解析：需明确机械能守恒公式和运动学公式，步骤清晰。5.一个质量为2kg的物体从离地面10m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的动能是多少？参考答案：根据机械能守恒，E_k=mgh=2×10×10=200J。解析：需明确动能和重力势能的转化关系，计算准确。6.一个质量为2kg的物体从离地面5m高处自由下落，不计空气阻力，落地前1秒内的动能变化量是多少？参考答案：落地前1秒速度变化Δv=g=10m/s，动能变化ΔE_k=½m(Δv)²=½×2×(10)²=100J。解析：需结合动能定理和速度变化公式，计算准确。7.一个质量为2kg的物体从离地面10m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的速度大小是多少？参考答案：根据机械能守恒，mgh=½mv²，代入m=2kg，g=10m/s²，h=10m，解得v=√(2×10×10)=√200≈14.14m/s。解析：需明确机械能守恒公式和运动学公式，步骤清晰。8.一个质量为2kg的物体从离地面5m高处自由下落，不计空气阻力，落地时的动能是多少？参考答案：根据机械能守恒，E_k=mgh=2×10×5=100J。解析：需明确动能和重力势能的转化关系，计算准确。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.B4.C5.B6.A7.B8.B9.C10.B二、填空题1.重力势能的减少量2.143.½mgLsin30°4.弹力做功的负值5.½GmM/r6.①7.1008.不变9.3mg10.②④三、判断题1.正确2.正确3.正确4.正确5.错误6.正确7.错误8.正确9.错误10.正确四、简答题1.机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的系统中，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件：①系统内只有重力或弹力做功；②没有摩擦力或其他外力做功；③系统与外界无能量交换（如无空气阻力）。2.物体在粗糙水平面上匀速运动时，摩擦力做负功，将机械能转化为内能。根据动能定理，ΔE_k=W_net，而W_net=0（匀速运动），但摩擦力做负功导致机械能减少，因此机械能不守恒。3.在机械能守恒系统中，如果只有重力做功，系统的动能增加量等于重力势能的减少量。根据动能定理，ΔE_k=W_g，而W_g=-ΔE_p，因此ΔE_k=ΔE_p。4.物体在自由下落过程中，只受重力作用，没有其他外力做功。根据机械