高二物理必修3测试题及例题
一、选择题（共12分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做直线运动时，其机械能一定守恒
B. 物体做曲线运动时，其机械能可能守恒
C. 物体做匀速圆周运动时，其机械能一定守恒
D. 物体做匀速运动时，其机械能一定守恒
答案：B
解析：
A选项中，物体做直线运动时，如果受到的合外力不等于0，则机械能不守恒；C选项中，物体做匀速圆周运动时，动能不变，但重力势能可能变化，所以机械能不守恒；D选项中，物体做匀速运动时，如果除了重力或弹力做功之外还有其他力做功，则机械能不守恒。
例题：
一个质量为m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始从A点向下运动到B点，已知AB间的距离为s，求：
（1）重力做的功；
（2）重力势能的减少量；
（3）动能的变化量。
答案：（1）Wg = mgs；（2）ΔEp = - mgsθ；（3）动能的变化量为零。
二、填空题（共8分）
2. 质量为m的小球从高为h处自由下落，当它着地时的速度为多少？着地过程中小球所受重力的冲量大小是多少？
答案：着地时的速度为v = sqrt(2gh)；着地过程中小球所受重力的冲量大小是I = mgt。
三、实验题（共10分）
3. 某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验中，用打点计时器打出了一系列的点，打点计时器打出的纸带如右图所示，其中第一个点记作O，以后每5个点取一个计数点，分别标上字母A、B、C、D、E，测出对应于这些点，所得出的数据如下表：
（1）根据表中的数据计算出打下D点时重物的速度vD=________m/s；打下D点时的动能EkB=________J；从开始下落到打下D点的过程中重物重力势能的减少量ΔEp=________J。
（2）根据纸带的数据可以得出结论：在误差允许的范围内，可以认为重力势能的减少量等于动能的增加量。由此可知该同学实验操作中存在的主要问题是_____________________________________________。
答案：（1）0.36；0.0576；0.24；（2）没有测量出重物下落的高度。
四、计算题（共20分）
4. 一个小球从离地面高h处以初速度v竖直上抛，小球运动的轨迹如图所示。取地面为零势能面，空气阻力不计。求小球上升到最高点时的动能和重力势能。小球落回地面时的动能和机械能。小球落地时的动能与抛出时动能之比。
答案：小球上升到最高点时的动能为Ekm = 0.5mv²；重力势能为Epg = mgh；小球落回地面时的动能为Ekl = 0.5mv² + mgh；机械能为E = Ekm + Ekl = 0.5mv² + mgh + mgh；小球落地时的动能与抛出时动能之比为√2:1。
题目：
一个质量为m的物体，在平行于斜面向上的恒力F作用下，从斜面底端沿光滑斜面向上运动，到达斜面上的某点A时，其动能恰好为零。如果物体从A点再运动到斜面顶端C时，拉力F恰好为零，已知斜面与水平面夹角为θ，求物体从A到C的过程中，重力做的功和合力对物体做的总功。
相关例题：
在力学中，我们常常用到“重力势能”这一概念，它表示物体在一定高度上具有的能量。重力势能的大小与物体的质量和高度有关。在重力势能的计算中，我们通常采用“零势能面”这一概念来确定重力势能的相对大小。请思考重力势能与动能的关系，并尝试利用动能和重力势能的相关知识来解决一个力学问题。
答案：
物体从A到C的过程中，重力做的功为mgh，其中h为物体上升的高度。由于物体在A点的动能恰好为零，因此重力势能增加了，而动能减少了。根据动能定理，合力的总功等于动能的改变量。因此，物体从A到C的过程中，合力对物体做的总功为负值，大小为-2mgh。其中，重力做功为正值，合力做功为负值。因此，重力做功和合力做功的方向相反。
利用动能和重力势能的相关知识可以解决力学问题，因为它们是描述力和运动关系的基本物理量之一。同时，我们还需要注意重力势能的变化与动能的变化之间的关系，以及合力做功与动能改变之间的关系。
高二物理必修3测试题
一、选择题
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 物体做直线运动时，其机械能一定守恒
B. 物体做曲线运动时，其机械能可能守恒
C. 物体做匀速圆周运动时，其机械能一定守恒
D. 物体做匀速运动时，其机械能一定守恒
答案：B
解析：
A.物体做匀速直线运动时，动能不变，但重力势能可能变化，如竖直方向的匀速直线运动，故机械能不守恒，故A错误；
B.物体做曲线运动时，可能只有重力做功，机械能守恒，如平抛运动，故B正确；
C.物体做匀速圆周运动时，动能不变，但重力势能可能变化，如竖直平面内的圆周运动，故机械能不守恒，故C错误；
D.物体做匀速运动时，动能不变，但重力势能可能变化，如竖直方向的匀速运动，故机械能不守恒，故D错误。
例题：
【例题】下列关于机械能守恒的说法中正确的是（ ）
A. 运动的物体一定具有机械能 B. 物体具有机械能不一定一定具有动能 C.物体具有动能的同时一定具有机械能 D.物体具有弹性势能的同时一定具有动能
答案：C
分析：
机械能是动能与势能的总和，运动的物体不一定具有机械能，具有机械能的物体不一定正在运动。所以ABD错误。
二、填空题
2. 物体在只有重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。自由落体运动的加速度叫做重力加速度，用g表示。自由落体运动的规律为：$h = frac{1}{2}gt^{2}$。某同学在竖直悬挂的弹簧下端用细线悬挂一质量为m的物体，静止时弹簧测力计的示数为$F$。现让该同学释放悬挂物体的细线让其自由下落，弹簧测力计的示数将（ ）
A.等于$mg$ B.小于$mg$ C.大于$mg$ D.无法确定
答案：B
分析：
释放悬挂物体的细线让其自由下落时，物体只受重力作用而做自由落体运动，处于完全失重状态。此时弹簧测力计的示数小于物体的重力。故选B。
三、实验题
3. 某同学在做“验证机械能守恒定律”实验中，他从实验室借到如下实验器材：打点计时器（附有电池组）、复写纸、白纸、铁架台、重锤、导线、天平（附有砝码），其中不必要的器材是：_________；缺少的实验器材是_________。
答案：天平；刻度尺。
分析：本实验中不需要测量重物的质量，因此不需要天平；由于要测量重物下落的高度和速度以及纸带上打出的计数点，因此缺少刻度尺。
四、计算题
4. 质量为$m$的小球从高为$H$处由静止开始自由下落至一个半径为$R$的光滑圆环轨道的最低点A处时速度大小为多少？此时小球对轨道的压力多大？若小球在圆环轨道上某点B处以初速度$v_{0}$沿切线方向飞出后恰好能到达圆环的最高点C处，求B点的位置。已知圆环半径为$r$。不计空气阻力。求小球在B点的速度大小和B点与A点的距离。已知小球在B点与圆环最低点的连线与竖直方向的夹角为$theta $。求小球在C点的速度大小。已知小球在C点时速度方向与竖直方向的夹角为$alpha $。求$alpha$的大小。小球在C点时的动能大小为多少？小球在C点时的动量大小为多少？小球在C点时的动量方向如何？小球在C点时的机械能为多少？小球在C点时的重力势能为多少？小球在C点的动量大小为多少？小球在C点的动量方向如何？小球在C点的动量变化的大小为多少？小球在C点的动量变化的方向如何？小球在C点的动能变化的大小为多少？小球在C点的重力势能变化的大小为多少？小球在C点的机械能为多少？小球在C点的机械能变化的大小为多少？小球在C点的动量变化的大小