2018高中物理第七章机械能守恒定律7-14解决物理问题的一把金钥匙__功能关系练习新人教版必修2
【精品课件】高中物理第七章机械能守恒定律第八节机械能守恒定律课件新人教版必修
规律总结 判断机械能是否守恒的方法
1．从做功的角度来判断：分析物体或系统的受力情 况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若只有重力 或弹力对物体或系统做功，没有其他力做功，或其他力做 功的代数和为零，则机械能守恒．
2．从能量转化的角度来判断：若系统内只有动能和 势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则 系统的机械能守恒．
(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)． 分析能 只有动能、重力 机械能（系 量种类 ⇒ 势能、弹性势能 ⇒ 统）守恒
特别说明 (1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互 转化的整个过程中的任何时刻、任何位置，机械能总量 总保持不变，不仅仅是初末位置相等． (2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零，也不 是合力等于零．
答案：C
拓展二 机械能守恒定律的应用
1．将某物体斜向上抛出，它先上升后下降做抛物线 运动，忽略空气阻力从机械能守恒角度考虑，它的动能 怎么变化？
提示：物体被抛出后先上升后下降，它的重力势能 先增大后减小，而动能与重力势能的和不变，故整个过 程物体的动能先减小后增大．
2.用细绳把铁锁吊在高处，并把铁锁拉到 鼻子尖前释放，保持头的位置不动，铁锁摆回 来时，会打到鼻子吗？试试看，并解释原因．
1．(多选)下列关于机械能守恒的判断，正确的是 ()
A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，物体 的机械能守恒
B．如果忽略空气阻力作用，物体做竖直上抛运动时， 机械能守恒
C．一个物理过程中，当重力和弹力以外的力做了功 时，机械能不再守恒
D．合外力对物体做功为零时，物体机械能一定守恒
解析：拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，动 能不变，势能增大，故机械能增大，A 错误；物体做竖直 上抛运动时，忽略空气阻力，只有重力做功，故机械能守 恒，B 正确；机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力 做功的代数和为 0，或者不做功，当重力和弹力以外的力 做了功时，物体的机械能不守恒，C 正确；合外力对物体 做功为零时，如在拉力作用下竖直向上的匀速运动，物体 机械能不守恒，D 错误．
高中物理第七章机械能守恒定律7.8机械能守恒定律教案新人教版必修2
教学目标
知识与技能
1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化．
2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件．
3．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。
过程与方法
1．学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒．
2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式．
教学难点
1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件
2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子．
教学活动
[小结]
继动能定理以后，我们紧接着又开始学习用能量方法解决问题的另外一个重要的知识点，在这一节的教学中，首先让学生能够从各种不同的例子中体会能量之间可以相互转化，而机械能内部的动能和重力势能以及弹性势能之间当然可以相互转化，转化的条件是相应的重力做功或者弹力做功．在教学中可以利用例题让学生自己总结用机械能守恒定律解决问题的一般步骤，由于是学生自己推导出来的，所以记忆当然深刻．在教学中对学有余力的同学可以安排较难的题目供他们选择，也可以让他们分别用动能定理和机械能守恒定律解决同样一个问题，以便比较这两种方法的相同点和不同点
2．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题．
情感、态度与价值观
通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题．
的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能．
3．应用机械能守恒定律解决具体问题．
高中物理 第7章 机械能守恒定律《机械能守恒定律的应用》课件 新人教版必修2
增加的动能为：ΔEk＝12(mA＋mB)v2＝12(3mB)·2gh＝3mBgh，由 ΔEP＝ΔEk得 h
＝25H.
答案：B
6．(多选题)一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，那么如 图所示中，表示物体的动能随高度 h 变化的图象 A，物体的重力势能 EP 随速 度 v 变化的图象 B，物体的机械能 E 随高度 h 变化的图象 C，物体的动能 Ek 随速度 v 的变化图象 D，可能正确的是( )
A．小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 RH－2R2
B．小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 2RH－4R2 C．小球能从细管 A 端水平抛出的条件是 H>2R
D．小球能从细管 A 端水平抛出的最小高度 Hmin＝25R
解析：要使小球从 A 点水平抛出，则小球到达 A 点时的速度 v>0，根据机 械能守恒定律，有 mgH－mg·2R＝12mv2，所以 H>2R，故选项 C 正确，选项 D 错误；小球从 A 点水平抛出时的速度 v＝ 2gH－4gR，小球离开 A 点后做平抛 运动，则有 2R＝21gt2，水平位移 x＝ vt，联立以上各式可得水平位移 x＝ 2 2RH－4R2，选项 A 错误，选项 B 正确．
第七章
机械能守恒定律
机械能守恒定律的应用
作业 ①进一步理解机械能守恒定律，并熟练掌握机械能守恒定律的应用 目标 步骤；②能解决与机械能有关的综合问题．
作业 设计
限时：40 分钟 满分：100 分
一、选择题(本题有 10 小题，每小题 6 分，共 60 分) 1．物体在平衡力作用下，下列说法正确的是( ) A．物体的机械能一定不变 B．物体的机械能一定增加 C．物体的机械能一定减少 D．以上说法都不对 解析：物体在平衡力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态．如果保 持静止状态，机械能不变．如果保持匀速直线运动状态，就有多种情况：当物体 在水平面上做匀速直线运动时，物体的高度和速度都不变，那么它的动能和势能 也不变，所以机械能不变；当物体向上做匀速直线运动时，虽然速度不变，动能 不变，但物体的位置升高，势能增加，所以机械能增加；当物体向下做匀速直线 运动时，虽然速度不变，动能不变，但物体高度降低，势能减小，所以机械能减 小．一对平衡力做功之和为零，物体动能不变，所以物体在平衡力作用下只能保 证速度不变，不能保证高度不变，机械能可能增加，可能减少，也可能不变． 答案：D
2018-2019学年高中物理人教版(浙江专用)必修二教师用书：第七章 机械能守恒定律 10 Word版含答案
10 能量守恒定律与能源一、能量守恒定律1.建立能量守恒定律的两个重要事实(1)确认了永动机的不可能(填“可能”或“不可能”)性. (2)发现了各种自然现象之间能量的相互联系与转化.2.内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.3.意义：能量守恒定律的建立，是人类认识自然的一次重大飞跃.它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的一种表现形式. 二、能源和能量耗散1.能源与人类社会：人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期.自工业革命以来，煤和石油成为人类的主要能源.2.能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用.3.能源危机的含义：在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成不便于利用的了.4.能量转化的方向性：能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源.1.判断下列说法的正误.(1)当一个物体的能量减少时，一定有其他物体的能量增多.(√) (2)做功越多，能量的转化也越多.(√)(3)在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少.(√)(4)世上总能量不变，所以我们不需要节约能源.(×)(5)人类不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造.(×)2.质量为0.4 kg的皮球，从离地面高0.5 m处自由落下，与地面碰撞后以2 m/s的速度反弹，不计空气阻力，g取10 m/s2，碰撞时损失的机械能为________，损失的机械能转化为____能. 答案 1.2 J内一、能量守恒定律的理解1.在验证机械能守恒定律的实验中，计算结果发现，重物减少的重力势能的值总大于增加的动能的值，即机械能的总量在减少.机械能减少的原因是什么？减少的部分机械能是消失了吗？答案机械能减少的原因是由于要克服摩擦阻力和空气阻力做功，机械能转化成了内能.不是.2.请说明下列现象中能量是如何转化或转移的？(1)植物进行光合作用.(2)放在火炉旁的冰融化变热.(3)电流通过灯泡，灯泡发光.答案(1)光能转化为化学能(2)内能由火炉转移到冰(3)电能转化为光能1.适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律.2.能量守恒定律的理解某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等.例1(多选)从光滑斜面上滚下的物体，最后停止在粗糙的水平面上，则()A.在斜面上滚动时，只有动能和势能的相互转化B.在斜面上滚动时，有部分势能转化为内能C.在水平面上滚动时，总能量正在消失D.在水平面上滚动时，机械能转化为内能，总能量守恒答案AD解析在斜面上滚动时，只有重力做功，只发生动能和势能的相互转化；在水平面上滚动时，有摩擦力做功，机械能转化为内能，总能量是守恒的，故选A、D.【考点】对能的转化与守恒的理解 【题点】机械能和内能的转化 二、能量守恒定律的应用 1.能量守恒定律的表达式 (1)从不同状态看，E 初＝E 末. (2)从能的转化角度看，ΔE 增＝ΔE 减. (3)从能的转移角度看，ΔE A 增＝ΔE B 减. 2.能量守恒定律应用的关键步骤 (1)明确研究对象和研究过程.(2)找全参与转化或转移的能量，明确哪些能量增加，哪些能量减少. (3)列出增加量和减少量之间的守恒式.例2 如图1所示，皮带的速度是3 m/s ，两圆心的距离s ＝4.5 m ，现将m ＝1 kg 的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ＝0.15，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，求：(g 取10 m/s 2)图1(1)小物体获得的动能E k ； (2)这一过程摩擦产生的热量Q ； (3)这一过程电动机多消耗的电能E . 答案 (1)4.5 J (2)4.5 J (3)9 J解析 (1)设小物体与皮带达到共同速度时，物体相对地面的位移为s ′. μmgs ′＝12m v 2，解得s ′＝3 m<4.5 m ，即物体可与皮带达到共同速度，此时 E k ＝12m v 2＝12×1×32 J ＝4.5 J.(2)由μmg ＝ma 得a ＝1.5 m/s 2，由v ＝at 得t ＝2 s ，则Q ＝μmg (v t －s ′)＝0.15×1×10×(6－3) J ＝4.5 J.(3)由能量守恒知，这一过程电动机多消耗的电能 E ＝E k ＋Q ＝4.5 J ＋4.5 J ＝9 J.例3 (2018·台州中学高二下学期期中考试)一弹珠弹射玩具模型如图2所示，水平粗糙管AB 内装有一轻弹簧，左端固定.竖直放置的光滑管道BCD ，其中CD 为半径R ＝0.1 m 的四分之一圆周，C 点与地面间的高度H ＝0.1 m ，用质量m 1＝0.2 kg 的弹珠(可看成质点)将弹簧缓慢压缩到某一确定位置M ，弹珠与弹簧不固连，由静止释放后弹珠恰能停在D 点.用同种材料、质量m 2＝0.1 kg 的弹珠仍将弹簧缓慢压缩到M 点再由静止释放，弹珠由D 点飞出后落在与D 点正下方D ′点相距x ＝0.8 m 处.求：(g 取10 m/s 2，不计空气阻力)图2(1)弹珠m 2从D 点飞出时的速度大小； (2)弹簧被缓慢压缩到M 点时储存的弹性势能；(3)保持弹珠m 2仍将弹簧缓慢压缩到M 点，改变H 的高度，从D 点飞出后落点与D 点正下方D ′点的距离x ′是不同的，求x ′的最大值. 答案 见解析解析 (1)弹珠m 2由D 点飞出后做平抛运动，有 H ＋R ＝12gt 2得t ＝0.2 sm 2从D 点飞出时的速度大小v D ＝xt＝4 m/s(2)弹珠从释放到D 点的过程，由能量守恒定律得： 释放m 1的过程，有E p ＝μm 1gx MB ＋m 1g (H ＋R ) 释放m 2的过程，有E p ＝μm 2gx MB ＋m 2g (H ＋R )＋12m 2v D 2解得E p ＝1.6 J(3)由能量守恒定律得：E p ＝μm 2gx MB ＋m 2g (H ′＋R )＋m 2v D ′2解得v D ′＝20(0.9－H ′)x ′＝v D ′t ＝2(0.9－H ′)(H ′＋0.1) 由数学知识得x m ′＝1 m.在涉及弹性势能等多种形式的能量转化问题中，用能量守恒的思想解题可以化繁为简. 三、功能关系的理解与应用 1.功能关系概述(1)不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的，做功的过程就是能量转化的过程. (2)功是能量转化的量度.做了多少功，就有多少能量发生转化.2.功与能的关系：由于功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，具体功能关系如下表：例4 如图3所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力.已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中( )图3A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功12mgR答案 D解析 重力做功与路径无关，所以W G ＝mgR ，选项A 错；小球在B 点时所受重力提供向心力，即mg ＝m v 2R ，所以v ＝gR ，从P 点到B 点，由动能定理知：W 合＝12m v 2＝12mgR ，故选项C 错；根据能量守恒知：机械能的减少量为|ΔE |＝|ΔE p |－|ΔE k |＝12mgR ，故选项B 错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D 对. 【考点】各种功能关系及应用 【题点】各种功能关系及应用应用功能关系解题的关键应用功能关系解题的关键是深刻理解不同功能关系的含义：(1)重力做功是物体重力势能变化的原因，重力做多少功，重力势能就减少多少； (2)弹力做功是弹簧弹性势能变化的原因，弹力做多少功，弹性势能就减少多少； (3)合力做功是物体动能变化的原因，合力做多少功，动能就增加多少；(4)除重力和系统内弹力之外的其他力做功是机械能变化的原因，其他力做多少功，机械能就增加多少.针对训练 如图4所示为低空跳伞表演，假设质量为m 的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为45g ，在运动员下落h 的过程中，下列说法正确的是( )图4A.运动员的重力势能减少了45mghB.运动员的动能增加了45mghC.运动员克服阻力所做的功为45mghD.运动员的机械能减少了45mgh答案 B解析 在运动员下落h 的过程中，重力势能减少了mgh ，故A 错误；根据牛顿第二定律得，运动员所受的合力为F 合＝ma ＝45mg ，则根据动能定理得，合力做功为45mgh ，则动能增加了45mgh ，故B 正确；合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh ，则克服阻力做功15mgh ，故C 错误；重力势能减少了mgh ，动能增加了45mgh ，故机械能减少了15mgh ，故D 错误.1.(能源的利用)关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是( ) A.能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程B.化石能源的能量归根结底来自于太阳能，因此化石能源永远不会枯竭C.在广大的农村推广沼气意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D.随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭答案 C解析能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，功在当代，利在千秋，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误.【考点】能源的利用与节约、能量耗散【题点】能源的认识2.(功能关系)(2018·新昌中学高三选考适应性考试)如图5所示为一选手从距离水面高为20米的悬崖上跳下，选手受到的空气阻力跟速度成正比(g取10 m/s2)，则以下说法正确的是()图5A.选手从开始跳下到入水的时间等于2秒B.选手在空中下落过程中重力势能增大C.选手在空中下落过程中动能增大D.选手在空中下落过程中机械能增大答案 C3.(功能关系)(2018·杭西高高一4月测试)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿势下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J.韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1 900 JB.动能增加了2 000 JC.重力势能减小了1 900 JD.机械能减小了2 000 J答案 C4.(能量守恒定律的应用)如图6所示，质量为m的物块与水平面间的动摩擦因数为μ，物块压缩弹簧至A点由静止释放，到B点时对圆弧轨道的压力为5mg，已知A、B间的水平距离为L，圆弧轨道半径为R，求释放物块时弹簧的弹性势能.图6答案 μmgL ＋2mgR解析 在B 点，由牛顿第二定律，F N －mg ＝m v 2R ①由牛顿第三定律得F N ＝5mg ②从A 至B 的过程中，由能量守恒定律： E p ＝μmgL ＋12m v 2③由①②③得：E p ＝μmgL ＋2mgR .一、选择题考点一 能量守恒定律 1.下列说法正确的是( )A.随着科技的发展，永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可以凭空产生的 答案 C【考点】能量守恒定律的理解与基本应用 【题点】能量守恒定律的理解2.能源在“两型”社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则.下列用电方式中属于科学、合理地节约用电的是( ) A.家电尽量长时间待机 B.用节能灯替换白炽灯C.楼道、走廊照明灯尽量不采用声、光控制D.不要清除冰箱内的冰、霜 答案 B解析 待机浪费电，家电尽量不要长时间待机，才属于科学、合理地节约用电，故A 错误；用节能灯替换白炽灯，可节约用电，故B 正确；楼道、走廊照明灯采用声、光控制，才属于科学、合理地节约用电，故C 错误；清除冰箱内的冰、霜，能够提高冰箱的工作效率，才属于科学、合理地节约用电，故D错误.【考点】能源的利用与节约、能量耗散【题点】能源的利用3.如图1所示，小余同学开始时站在秋千的踏板上，通过自己的努力将秋千越荡越高，对此过程，下列说法正确的是()图1A.机械能减少B.机械能增加C.机械能保持不变D.风能转化成了机械能答案 B4.(2017·浙江省名校新高考研究联盟第一次选考联考)如图2所示是我国某风能发电基地，全球可利用的风能为2×107MW(1 MW＝106W)，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105 MW.2012年7月4日装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地.下列说法正确的是()图2A.风力发电是把风的内能转化为电能B.我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量C.风力发电过程违反能量守恒定律D.水能和风能都是清洁能源且都是不可再生能源答案 B5.(2017·绍兴市选考科目适应性考试)某一水力发电站水位的平均落差为50 m，每秒钟约有6×106 kg的水用来发电，水的重力势能有10%转化为电能，g取10 m/s2，则()A.每秒钟水减少的重力势能约为3×108 JB.发电的平均功率约为6×108 WC.每天的发电量约为7.2×106 kW·hD.若将这些电能以0.5元/度的价格卖出，则一年可收入约为3 600万元 答案 C6.(2018·浙江省名校新高考研究联盟第二次联考)风力发电是一种环保的电能获取方式.图3为某风力发电站外观图.假设当地水平风速约为10 m/s ，该风力发电站利用风的动能转化为电能的效率约为20%，风力发电机的叶片长度为10 m ，空气的密度是1.29 kg/m 3，某一工厂用电的功率为320 kW ，则大约需要多少台这样的风力发电机同时为该工厂供电( )图3A.6B.8C.10D.12答案 B解析 叶片旋转所形成的圆面积为S ＝πL 2，t 秒内流过该圆面积的风柱体积为V ＝S v t ＝πL 2v t ，风柱体的质量为m ＝ρV ＝ρπL 2v t ，风柱体的动能为E k ＝12m v 2＝12ρπL 2v 3t ，转化成的电能为E ＝ηE k ＝12ηρπL 2v 3t ，发出的电功率为P ＝E t ＝12ηρπL 2v 3＝12×0.2×1.29×3.14×102×103 W ≈40 kW ，故需要n ＝320 kW 40 kW ＝8台风力发电机，B 正确.考点二 功能关系7.(多选)某运动员采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心.如图4所示，假设该运动员的质量为m ，在起跑时前进的距离s 内重心升高量为h ，获得的速度为v ，重力加速度为g ，则此过程中( )图4A.运动员克服重力做功W G ＝mghB.运动员的机械能增加了12m v 2C.运动员的机械能增加了12m v 2＋mghD.运动员对自身做功W ＝12m v 2＋mgh答案 ACD解析 运动员在此过程中重力势能增加mgh ，动能增加12m v 2，机械能增加12m v 2＋mgh ，A 、C正确，B 错误.运动员通过蹬地对自身做功，做功的大小为其机械能的增量，D 正确. 【考点】各种功能关系及应用 【题点】各种功能关系及应用8.(2018·浙江省高三“五校联考”第一次考试)如图5是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保完全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )图5A.返回舱在喷气过程中处于失重状态B.火箭开始喷气瞬间返回舱获得向上的加速度C.返回舱在喷气过程中机械能不变D.返回舱在喷气过程中(忽略质量变化)机械能在增加 答案 B9.如图6所示，有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，先由电动机将座椅沿竖直轨道提升到离地面高H 处，然后由静止释放.游客们的总质量为m ，关于游客们缓慢上升的过程，重力加速度为g ，下列说法正确的是( )图6A.合力对游客们所做的功为mgHB.游客们的重力势能增加了mgHC.电动机所做的功为mgHD.游客们的机械能守恒 答案 B10.如图7所示，质量为m 的物体从倾角为30°的斜面上由静止开始下滑s ，物体与斜面之间的动摩擦因数μ＝34，重力加速度为g ，下列说法中正确的是( )图7A.物体的动能增加14mgsB.物体的重力势能减少18mgsC.物体克服阻力所做的功为38mgsD.物体的机械能减少12mgs答案 C解析 根据动能定理得，动能增加量ΔE k ＝mgs sin 30°－μmg cos 30°·s ＝18mgs ，故A 错误.物体的重力势能减少ΔE p ＝mgs sin 30°＝12mgs ，故B 错误.物体克服阻力所做的功为 W f ＝μmg cos30°·s ＝38mgs ，故C 正确.根据功能关系知，机械能减少ΔE ＝W f ＝38mgs .故D 错误.11.如图8所示为某研究小组利用对接斜面研究“做功与能量变化的关系”的装置：固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面，以光滑小圆弧相连接.有一可视为质点的滑块从左侧顶端由静止释放，经最低点滑上右侧斜面并减速到0，滑块在上述过程中重力做功W G 、克服摩擦力做功W f 、动能E k 及机械能E 随滑行路程s 的变化图线正确的是(设斜面连接处为参考平面，滑块与两斜面间的动摩擦因数相同)( )图8答案 C12.(多选)(2017·余姚中学高一第二学期期中考试)如图9所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法正确的是( )图9A.物体在传送带上的划痕长为v 22μgB.传送带克服摩擦力做的功为12m v 2C.电动机多做的功为m v 2D.电动机多做的功为12m v 2答案 AC解析 物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移大小.物块加速运动的加速度为a ＝μg ，物体加速到速度为v 时所需的时间t ＝v a ＝v μg ，在这段时间内物体的位移x 1＝v 22a ＝v 22μg ，传送带的位移x 2＝v t ＝v 2μg ，则物体与传送带间的相对位移Δx ＝x 2－x 1＝v 22μg ，即物体在传送带上的划痕长为v 22μg ，故A 正确.传送带克服摩擦力做的功为W ＝μmgx 2＝m v 2，故B 错误.电动机多做的功转化成了物体的动能和摩擦产生的内能，物体在这个过程中获得的动能是12m v 2，摩擦产生的内能为Q ＝μmg Δx ＝12m v 2，所以电动机多做的功W 电＝12m v 2＋Q ＝m v 2，故C 正确，D 错误. 二、非选择题13.(能量守恒定律)如图10所示，滑块从A 点由静止开始沿曲面下滑，过O 点后滑上右边曲面B 点时的速度恰好等于零，O 点附近光滑，滑块经过O 点不发生碰撞.若滑块从B 点以某一速度v 沿原路径往回滑，到达A 点时的速度也恰好为零，求A 、B 两点间的高度差.(假设滑块从A 到B 与从B 到A 因摩擦而产生的内能相同)图10答案 v 24g解析 滑块从A 到B ，由能量守恒定律得mg Δh ＝E 内， 滑块从B 到A ，由能量守恒定律得12m v 2＝mg Δh ＋E 内，联立以上两式解得Δh ＝v 24g.14.(能量守恒定律)(2018·台州中学第四次统练)某同学在设计连锁机关游戏中，设计了如图11所示的起始触发装置，AB 段是长度连续可调的竖直伸缩杆，BCD 段是半径为R 的四分之三圆弧弯杆，DE 段是长度为2R 的水平杆，与AB 杆稍稍错开.竖直杆外套有下端固定且劲度系数较大的轻质弹簧，在弹簧上端放置质量为m 的套环.每次将弹簧的长度压缩至P 点后锁定，设PB 的高度差为h ，解除锁定后弹簧可将套环弹出.在触发器的右侧有多米诺骨牌，多米诺骨牌的最高点Q 和P 等高，且与E 的水平距离x ＝8R ，已知弹簧锁定时的弹性势能E p ＝9mgR ，套环与水平杆的动摩擦因数为0.5，与其他部分的摩擦不计，空气阻力不计，重力加速度为g .求：图11(1)当h ＝3R 时，套环达到杆最高点C 处的速度大小；(2)在上问中当套环运动到最高点C 时对杆的作用力大小和方向；(3)若h 可在R ～6R 连续可调，要使该套环恰好击中Q 点，则h 需调节为多长？ 答案 (1)10gR (2)9mg 方向竖直向上 (3)5R解析 (1)从P 到C ，由能量守恒定律：E p ＝mg (h ＋R )＋12m v C 2v C ＝10gR(2)在C 点，对套环由牛顿第二定律得，F ＋mg ＝m v C2R得F ＝9mg根据牛顿第三定律，套环对杆的作用力为9mg ，方向竖直向上 (3)从P 到E ，由能量守恒有， E p ＝mg (h －R )＋μmg ·2R ＋12m v E 2x ＝v E2(h －R )g联立解得h ＝5R。
人教版高中物理必修二 第七章7.14解决物理问题的一把金钥匙——功能关系作业
高中物理 解决物理问题的一把金钥匙——功能关系（答题时间：20分钟）1. 如图所示，质量为m 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）A. 都必须大于mghB. 都不一定大于mghC. 用背越式不一定大于mgh ，用跨越式必须大于mghD. 用背越式必须大于mgh ，用跨越式不一定大于mgh2. 如图所示，汽车在拱形桥上由A 匀速运动到B ，以下说法正确的是（ ）A. 牵引力与克服摩擦力做的功相等B. 合外力对汽车不做功C. 牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功D. 汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能3. 如图所示，质量为m 的物体（可视为质点）以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为43g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体（ ）A. 重力势能增加了34mgh B. 重力势能增加了mgh C. 动能损失了mgh D. 机械能损失了12mgh4.（广东高考）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（ ）A. 缓冲器的机械能守恒B. 摩擦力做功消耗机械能C. 垫板的动能全部转化为内能D. 弹簧的弹性势能全部转化为动能5. 如图所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物块，现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v ，则在整个过程中，下列说法不正确的是（ ）A. 木板对小物块做功为12mv 2B. 摩擦力对小物块做功为mgL sin αC. 支持力对小物块做功为mgL sin αD. 滑动摩擦力对小物块做功为12mv 2－mgL sin α 6. 如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C 平台上，C 平台离地面的高度一定。
人教版(新课标)高中物理必修二第七章机械能守恒定律——功能关系
受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水
对他的阻力大小恒为F.那么在他减速下降深
度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地
的重力加速度) ( )
BCD
A．他的动能减少了Fh
B．他的重力势能减少了mgh
C．他的动能减少了(F－mg)h
D．他的机械能减少了Fh
3、如图，质量为m的小铁块A以水平速度
V0冲上质量为M，长度为l，置于光滑水平面
C上的木板B，正好不从木块板上掉下，已
知A、B间的动摩擦因数为u，此时长木板对
地位移为S，求这一过程中：
（1）、木板增加的动能
(1)umgs
（2）、小铁块减少的动能 (2) umg(s+l)
（3）、系统机械能的减少量 (3)umgl
（4）、系统产生的热量
(4)umgl
滑动摩擦力做功特点：
一、滑动摩擦力可以对物体做正功，可 以做负功，也可以不做功。
W合 Ek2 Ek1 Ek
功能原理介绍：
质量为m的物体下落过程中，经过高 度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为 v2，空气阻力恒为f ，分析由h1下落到h2 过程中机械能的变化。
分析：根据动能定理，有
WG Wf
1 2
mv22
1 2
mv12
重力做功与重力势能的关系，有
WG mgh1 mgh2
二、一对相互作用的滑动摩擦力做功的 代数和为负值。
三、摩擦生热的计算：
Q Ff l相
高一物理常见的功能关系
功
合外力做功 重力做功 弹力做功
其他力(除重力、 弹力)做功
能量的变化 动能的变化量 重力势能的减少量 弹性势能的减少量 机械能的变化量
由以上两式可以得到：
人教版高中物理必修二第七章教案
第七章机械能守恒定律全章概述本章讲述功和能的概念，以及动能定理和机械能守恒定律。
这一章可视为牛顿力学的进一步展开。
在牛顿运动定律的基础上，通过引入功和能的概念，得出有关机械能的规律，特别是机械能守恒定律，使人们对自然的认识更加深入，为解决力学问题开辟了新的途径。
因此，这一章是力学的重点章。
本章内容是高考命题的热点，特别是关于功、动能定理、机械能守恒定律的有关试题是必考的，有的题目可能重复出现，因此必须熟练掌握本章内容、并将其与牛顿运动定律及运动学相结合，高考中本章的试题题型全面，选择题、填空题、计算题都可能出，尤其是动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒更多的出现在计算题中，成为近年高考的一大重点，必须重视解综合题的能力。
另外，本章知识与实际生活、科技的联系与化学、生物的综合也是新高考命题的一大热点。
新课标要求1、运用能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程中力的作用细节。
2、功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。
3、高考对本章考查的热点包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。
考查的特点是灵活性强、综合面大，能力要求高。
７．１追寻守恒量功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据．但是学生在能量概念的建立上没有概念基础，所以教材在第一节设立迫寻守恒量，旨在让学生对能量能够有清晰的认识．教材从著名物理学家的理论出发，展示伽利略的斜面实验，逐步引导能量的概念建立．继而利用生活中的实例，给出势能和动能的概念．教材具体说明了引入能量概念的必要性．在实际教学中，逐步渗透物理学家研究待认识问题的方法：设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况，一旦发现某种物理量守恒，就首先用以整理过去的经验和知识并总结成定律，然后在新的现象或事例中对总结出的守恒定律进行检验，如果定律得以证实就可以借助它解决问题，甚至作出新的预见，追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法．守恒关系是自然界中十分重要的关系，通过本节课的学习，加强学生对守恒关系的认识，并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中．教学重点理解动能、势能的含义，体会能量转化、守恒的普遍存在性．教学难点培养创新能力，使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后，能意识到存在的巨大使用前景．如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动．记住它向右能够达到的最大高度．然后用一把直尺在P点挡住摆线，看一看这种情况下小球所能达到的高度．这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么?通过本节课的学习，同学们就能理解这一实验现象了．故事导入新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了．中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录．从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹．其中蕴含着一定的科学道理，这就是“多米诺骨牌效应”．该效应产生的能量是十分巨大的．这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能的一部分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能量损失，但具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大．你可以设想一下，如果牌的个数足够多，那么最后一个牌的速度将是怎样的大!场面又是何等的壮观!故事中应用到了动能、势能及其转化．今天，我们就来学习追寻守恒量这节课，学习问题中展示的能量问题，探索其中的奥秘．问题导入“挽弓当挽强，用箭当用长；射人先射马，擒贼先擒王．”这是一首杜甫的诗．跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩．请同学们思考下面的问题：(1)为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的。
2024-2025学年高中物理第七章机械能守恒定律7动能和动能定理教案新人教版必修2
（4）实验设计：学生可以尝试设计一些简单的实验，验证动能定理的应用，如测量物体在不同速度下的动能变化。
（5）学术研究：对于对动能定理有深入兴趣的学生，可以鼓励他们进行学术研究，如研究动能定理在现代科技中的应用或对动能定理的改进和发展。
二、教学手段
1.多媒体设备：利用多媒体设备展示物体运动的视频、动画和图片，生动形象地展示物体的动能变化，帮助学生直观地理解动能的概念和动能定理的应用。
2.教学软件：运用教学软件进行模拟和计算，让学生亲自操作，体验动能的计算过程，提高学生的学习兴趣和主动性。
3.互动式白板：利用互动式白板进行教学，可以实时展示学生的解答和讨论结果，促进师生之间的互动与反馈，提高教学效果和学生的参与度。
2024-2025学年高中物理第七章机械能守恒定律7动能和动能定理教案新人教版必修2
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
教材分析
《2024-2025学年高中物理第七章机械能守恒定律7动能和动能定理教案新人教版必修2》
本节课为人教版物理必修2第七章机械能守恒定律中的动能和动能定理部分。学生已经学习了速度、质量和功的概念，本节课将引导学生理解动能的定义，掌握动能定理，并能够运用动能定理分析实际问题。
举例：学生能够通过实验观察和分析物体的动能变化，运用科学方法解决问题。
5.培养合作和沟通能力：在小组讨论环节，学生能够与同学合作，共同解决问题，培养合作精神和沟通能力。
举例：学生在讨论中能够积极发表自己的观点，倾听他人的意见，共同探讨问题的解决方案。
6.增强实践操作能力：通过实践活动和实验，学生能够亲身体验和观察物体的动能变化，提高实践操作能力。
物理必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结
七章机械能守恒定律知识点小结1.功（1）功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量.定义式:W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用点位移（对地），θ是力与位移间的夹角. （2）功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算，本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t，计算一段时间平均做功. ③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.例1：A、B叠放在光滑水平面上，ma=1kg，mb=2kg，B上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[]A．4 J B．12 JC．0 D．-4J（3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程），且W=Q（摩擦生热）例2：关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[]A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功2.功率（1）功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率.（2）功率的计算①平均功率:P=W/t（定义式）表示时间t的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度，α为两者间的夹角.（3）额定功率与实际功率：额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率.（4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动， .②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度v m=P/f作匀速直线运动。
高中物理 第7章 机械能守恒定律《机械能守恒定律》课件 新人教版必修2
－h)，故正确选项为 C.
答案：C
5．(多选题)一物体从高 h 处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能
恰好相等(取地面为零势能面)( )
A．此时物体所处的高度为h2
B．此时物体的速度为 gh
C．这段下落的时间为
h g
D．此时机械能可能小于 mgh
解析：物体下落过程中机械能守恒，D 错； 由 mgh＝mgh′＋12mv2＝2×mgh′知 h′＝h2，A 对； 由21mv2＝mgh 知 v＝ gh，B 对；
解析：不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合机械 能守恒定律，所以 C 正确；由机械能守恒得：mgh＝12mv2，所以落地时，速率 相同动能也相同，A、C 正确．
答案：AC
7．一个人站在阳台上，以相同速率 v0 分别把三个球竖直向上抛出、竖直 向下抛出、水平抛出．不计空气阻力，则三球落地时( )
答案：D
10.(多选题)如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体 M 和 m，且 M＞m，不 计摩擦，系统由静止开始运动过程中( )
A．M、m 各自的机械能分别守恒 B．M 减少的机械能等于 m 增加的机械能 C．M 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能 D．M 和 m 组成的系统机械能守恒
解析：M 下落过程中，绳的拉力对 M 做负功，M 的机械能减少；m 上升 过程，绳的拉力对 m 做正功，m 的机械能增加，A 错误；对 M、m 组成的系统， 机械能守恒，易得 B、D 正确；M 减少的重力势能并没有全部用于 m 重力势能 的增加，还有一部分转变成 M、m 的动能，所以 C 错误．
B．乙图中，A 置于光滑水平面，物体 B 沿光滑斜面下滑，物体 B 机械能
守恒
C．丙图中，不计任何阻力时 A 加速下落，B 加速上升过程中，A、B 机械
2018版高中物理人教版必修2课件：第七章 机械能守恒定律 第1节 追寻守恒量—能量 第2节 功
【学习目标】 1.了解功的概念及历史发展历程,知道功的实质是能量转化的量度. 2.理解功的概念,会用功的公式计算功,知道功是标量,理解功的正负是由力和 位移的方向夹角的余弦值决定,不表示方向. 3.明白分力做功,总功和变力做功的求解方法,再一次体会微元法的处理方法. 4.结合实际生活经验,尝试解释生活中的相关现象,体验物理和实际生活的密切 联系.
〚核心点拨〛 支持力FN与位移的夹角为90°,重力与位移的夹角为90°,摩 擦力与位移的夹角为180°,拉力与位移的夹角为θ.
解析:根据功的概念可知,拉力做功为W=FLcos θ,选项A错误;雪橇受地面 的摩擦力为μ(mg-Fsin θ),所以滑动摩擦力做功为-μ(mg-Fsin θ)L,选项 B错误;重力和支持力的方向为竖直方向,而位移的方向为水平方向,所以支 持力和重力做功为零,选项C错误;雪橇匀速运动,合力为零,合力做功为零,选 项D正确.
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 追寻守恒量 【情境导学】 请同学们阅读课本上关于人类追寻自然规律中守恒的量的历史进程,结合自 身感受说说你的认识.
【知识梳理】 1.伽利略斜面实验探究 (1)实验现象:让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个对接斜面, 没有摩擦时,hA=hB,如图所示.
符号 其中F,l,cos α分别表示 力的大小 、位移的大小、力与位移
含义 方向夹角的余弦
符号 单位
F的单位是牛顿,l的单位是米,W的单位是牛·米,即_焦__耳__
2.正功和负功
(1)当α= π 时,cos α=0,则W=0,即力对物体 不做功 .
2
(2)当α< π
时,cos
α>0,则W>0,即力对物体
2018-2019学年人教版必修二第七章7.14解决物理问题的一把金钥匙——功能关系学案
二、重难点提示重点：功能之间的对应关系难点：摩擦力做功的特点1. 功和能（1）功是能量转化的量度，即做了多少功，就有多少能量发生了转化。
（2）做功的过程一定伴随有能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。
3. 对功能关系的进一步理解（1）做功的过程是能量转化的过程。
不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
（2）功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能量转化，具有一一对应关系；二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。
例题1如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻质弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行。
整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中（）A. 物块A的重力势能增加量一定等于mghB. 物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C. 物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和D. 物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧的拉力做功的代数和思路分析：由于斜面光滑，物块A静止时弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡，当整个装置加速上升时，由牛顿第二定律可知物块A受到的合力应向上，故弹簧伸长量增加，物块A相对斜面下滑一段距离，故选项A错误；根据动能定理可知，物块A动能的增加量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其做功的代数和，故选项B错误；物块A机械能的增加量应等于除重力以外的其他力对其做功的代数和，选项C正确；物块A和弹簧组成的系统的机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代数和，故选项D正确。
答案：CD举一反三：物块由静止从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，此过程中重力对物块做的功等于（）A. 物块动能的增加量B. 物块重力势能的减少量C. 物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和D. 物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和思路分析：由功能关系分析可知，物块由静止从粗糙斜面上某点加速下滑的过程中，重力做正功，动能增加；滑动摩擦力做负功，转化为物块和斜面的内能；支持力不做功，故物块的机械能减少。
机械能守恒定律教材解读
机械能守恒定律教材解读
机械能守恒定律是物理学中非常重要的一条定律，它指出：在一个封闭系统内，机械能总量始终保持不变。
这意味着，系统内的动能和势能之和在任何时刻都是相等的，它们可以互相转化，但总量不会改变。
在教材中，我们可以通过简单的例子来解释机械能守恒定律。
例如，一个简单的摆锤系统，在摆动的过程中，它的机械能是如何转化的。
当摆锤在最高点时，它的动能为零，势能最大；而当摆锤在最低点时，它的动能最大，势能为零。
但是，两者之和始终相等，因为机械能守恒定律在起作用。
通过教材的解读，学生们可以更好地理解机械能守恒定律的概念和应用。
同时，它也为学生们提供了许多实际应用的例子，如弹簧振子、滑雪运动、弹跳球等，这些例子都可以通过机械能守恒定律来解释。
总之，机械能守恒定律是物理学中的重要定律之一，它在许多实际应用中都起着至关重要的作用。
通过教材解读，学生们可以更好地理解和掌握这一定律，并将其应用于实际生活中。
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2018高中物理第七章机械能守恒定律7.14解决物理问题的一把金钥匙__功能关系练习新人教版必修22
解决物理问题的一把金钥匙——功能关系（答题时间：20分钟）1. 如图所示，质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（）A. 都必须大于mghB. 都不一定大于mghC. 用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD. 用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh2. 如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速运动到B，以下说法正确的是（）A. 牵引力与克服摩擦力做的功相等B. 合外力对汽车不做功C. 牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功D. 汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能3. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）A. 重力势能增加了34 mghB. 重力势能增加了mghC. 动能损失了mghD. 机械能损失了12 mgh4.（广东高考）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（）A. 缓冲器的机械能守恒B. 摩擦力做功消耗机械能C. 垫板的动能全部转化为内能D. 弹簧的弹性势能全部转化为动能5. 如图所示，长为 L 的长木板水平放置，在木板的 A 端放置一个质量为 m 的小物块，现缓 慢地抬高 A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为 α 时小物块开始滑动， 此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为 v ，则在整个过程中，下列说法不正确的是（ ）A. 木板对小物块做功为1 2mv 2B. 摩擦力对小物块做功为 mgL sin αC. 支持力对小物块做功为 mgL sin αD. 滑动摩擦力对小物块做功为1 2mv 2－mgL sin α 6.如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的 C 平台上，C 平台离 地面的高度一定。
近年高中物理第七章机械能守恒定律7.11分分钟搞定系统机械能守恒问题学案新人教版必修2(2021年
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分分钟搞定系统机械能守恒问题知识点考纲要求题型分值系统机械能守恒会分析和计算系统机械能守恒问题选择题计算题6~8分二、重难点提示判断系统机械能是否守恒.所谓多体是指所研究的对象包含两个或两个以上的物体组成的系统，此类机械能守恒问题难度比较大，首先需要判定系统的机械能是否守恒。
判定多个物体组成的系统机械能是否守恒的方法为：（1）重力和系统内弹力做功不改变系统的机械能；(注意：系统内弹力做功，只会引起系统内物体之间机械能的互相转化）（2)除了重力和系统内弹力以外，其他力做功的代数和等于系统机械能的改变量，即除了重力和系统内弹力以外，其他力做了多少正功,系统的机械能就增加多少;除了重力和系统内弹力以外，其他力做了多少负功，系统的机械能就减少多少。
一、四种典型模型:（1）轻绳连体类这一类题目，系统除重力以外的其他力对系统不做功，系统内部的相互作用力是轻绳的拉力,而拉力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换，并没有其他形式的能参与机械能的转换，所以系统的机械能守恒。
需要注意的是，这一类的题目往往需要利用绳连物体的速度关系来确定两个物体的速度关系.(2）轻杆连体类这一类题目，系统除重力以外的其他力对系统不做功，物体的重力做功不会改变系统的机械能，系统内部的相互作用力是轻杆的弹力，而弹力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换,并没有其他形式的能参与机械能的转换，所以系统的机械能守恒。
人教版高中物理第七章机械能守恒定律7.14解决物理问题的一把金钥匙__功能关系练习必修2
解决物理问题的一把金钥匙——功能关系（答题时间：20分钟）1. 如图所示，质量为m 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）A. 都必须大于mghB. 都不一定大于mghC. 用背越式不一定大于mgh ，用跨越式必须大于mghD. 用背越式必须大于mgh ，用跨越式不一定大于mgh2. 如图所示，汽车在拱形桥上由A 匀速运动到B ，以下说法正确的是（ ）A. 牵引力与克服摩擦力做的功相等B. 合外力对汽车不做功C. 牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功D. 汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能3. 如图所示，质量为m 的物体（可视为质点）以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为43g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体（ ）A. 重力势能增加了34mgh B. 重力势能增加了mgh C. 动能损失了mgh D. 机械能损失了12mgh4.（广东高考）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（ ）A. 缓冲器的机械能守恒B. 摩擦力做功消耗机械能C. 垫板的动能全部转化为内能D. 弹簧的弹性势能全部转化为动能5. 如图所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物块，现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v ，则在整个过程中，下列说法不正确的是（ ）A. 木板对小物块做功为12mv 2B. 摩擦力对小物块做功为mgL sin αC. 支持力对小物块做功为mgL sin αD. 滑动摩擦力对小物块做功为12mv 2－mgL sin α 6. 如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C 平台上，C 平台离地面的高度一定。
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解决物理问题的一把金钥匙——功能关系
（答题时间：20分钟）
1. 如图所示，质量为m 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A. 都必须大于mgh
B. 都不一定大于mgh
C. 用背越式不一定大于mgh ，用跨越式必须大于mgh
D. 用背越式必须大于mgh ，用跨越式不一定大于mgh
2. 如图所示，汽车在拱形桥上由A 匀速运动到B ，以下说法正确的是（ ）
A. 牵引力与克服摩擦力做的功相等
B. 合外力对汽车不做功
C. 牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功
D. 汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能
3. 如图所示，质量为m 的物体（可视为质点）以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为
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3g ，此物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这个过程中物体（ ）
A. 重力势能增加了34mgh
B. 重力势能增加了mgh
C. 动能损失了mgh
D. 机械能损失了12
mgh 4.（广东高考）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（ ）
A. 缓冲器的机械能守恒
B. 摩擦力做功消耗机械能
C. 垫板的动能全部转化为内能
D. 弹簧的弹性势能全部转化为动能
5. 如图所示，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物块，现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v ，则在整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. 木板对小物块做功为12mv 2
B. 摩擦力对小物块做功为mgL sin α
C. 支持力对小物块做功为mgL sin α
D. 滑动摩擦力对小物块做功为12
mv 2－mgL sin α 6. 如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C 平台上，C 平台离地面的高度一定。
运输机的皮带以一定的速度v 顺时针转动且不打滑。
将货物轻轻地放在A 处，货物随皮带到达平台。
货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。
已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。
若皮带的倾角θ、运行速度v 和货物质量m 都可以改变，始终满足tan θ<μ，可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A. 当速度v 一定时，倾角θ越大，运送时间越短
B. 当倾角θ一定时，改变速度v ，运送时间不变
C. 当倾角θ和速度v 一定时，货物质量m 越大，皮带上留下的痕迹越长
D. 当倾角θ和速度v 一定时，货物质量m 越大，皮带上摩擦产生的热量越多
7. 如图所示，劲度系数为k 的轻质弹簧下端悬挂一个质量为m 的小球，处于静止状态，手托小球使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，然后放手使小球从静止开始下落，小球下落过
程中的最大速度为v ，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球速度最大时弹簧的弹性势能为零
B. 弹簧的弹性势能最大时小球速度为零
C. 手托小球缓慢上移时手对小球做功为W 1＝k
g m 2
2 D. 小球从静止下落到速度最大过程中，小球克服弹簧弹力所做的功为W 2＝k
g m 2
2－12
mv 2 8.（安徽高考）如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力。
已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中（ ）
A. 重力做功2mgR
B. 机械能减少mgR
C. 合外力做功mgR
D. 克服摩擦力做功12
mgR 9. 如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图。
传送带长l ＝20 m ，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R 相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车车箱底板间的高度差为h ＝1.8 m ，传送带匀速运动的速度为v ＝2 m/s 。
现从传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为100 kg ，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动。
如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在货车车箱底板中心，重力加速度 g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：。