2020学年高中物理 4.5 机械能守恒定律课后知能检测教科版必修2

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2020学年高中物理 4.2 功率课后知能检测教科版必修2

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 4.2 功率课后知能检测教科版必修21．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( )A ．减小速度，得到较小的牵引力B ．增大速度，得到较小的牵引力C ．减小速度，得到较大的牵引力D ．增大速度，得到较大的牵引力【解析】汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F ＝P v 可知，在P 一定时，要增大牵引力，必须减小速度．【答案】 C2．(2013·潮州高一期末)如图4－2－5所示，物体A 、B 质量相同，A 放在光滑的水平面上，B 放在粗糙的水平面上，在相同的力F 作用下，由静止开始都通过了相同的位移x ，那么( )图4－2－5A ．力F 对A 做功较多，做功的平均功率也较大B ．力F 对B 做功较多，做功的平均功率也较大C ．力F 对A 、B 做的功和做功的平均功率都相同D ．力F 对A 、B 做功相等，但对A 做功的平均功率较大【解析】由W ＝Fl 知，两种情况下，力F 做功相等，但在光滑水平面上用时少，由P ＝W t知，在光滑水平面上平均功率较大，故D 正确．【答案】 D3．(2013·哈尔滨高一期末)一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为( )A ．5 WB ．50 WC ．500 WD ．5 000 W【解析】此题为估算题，二楼教室窗口到地面的高度大约为4 m ，一个篮球的质量大约有0.6 kg ，篮球落地时的竖直分速度v 1＝2gh ＝2×10×4 m/s ＝9 m/s.重力的瞬时功率P ＝mgv 1＝54 W ，故本题选B.【答案】 B4．一小球以初速度v 0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P 随时间t 变化的图象是( )【解析】设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fv cos θ知，此时重力的功率P＝mgv cos θ＝mgv y＝mg·gt＝mg2t，A对．【答案】 A5．(2013·宜宾一中检测)铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题．若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即F f＝kv2，那么，当列车分别以120 km/h和40 km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力的功率之比为( )A．3∶1 B．9∶1C．27∶1 D．81∶1【解析】根据公式P＝F f v＝kv3，可得列车分别以120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为27∶1.【答案】 C6.(2012·江苏高考)如图4－2－6所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )图4－2－6A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先增大，后减小D ．先减小，后增大【解析】小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A 项正确．【答案】 A7．某同学进行体能训练，用100 s 跑上20 m 高的高楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是( )A ．10 WB ．100 WC ．1 kWD ．10 kW【解析】本题是一道实际生活中求平均功率的估算题，要求对该同学的质量大小要有比较切合实际的估计，设m 人＝50 kg ，则有P ＝mgh t ＝50×10×20100 W ＝100 W. 【答案】 B8．(2011·上海高考)如图4－2－7，一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m 的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为( )图4－2－7A ．mgL ω B.32mgL ω C.12mgL ω D.36mgL ω 【解析】小球的线速度v ＝Lω，当杆与水平方向成60°时，重力与速度方向的夹角θ＝120°，此时重力做功的功率P ＝mgv cos θ＝－12mgL ω，而拉力的功率等于轻杆克服重力做功的功率，故选项C 正确．【答案】 C9．(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前 5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v －t 图像如图4－2－8所示，已知汽车的质量为m ＝2×103 kg ，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g 取10 m/s 2，则( )图4－2－8A ．汽车在前5 s 内的牵引力为4×103 NB ．汽车在前5 s 内的牵引力为6×103 NC ．汽车的额定功率为60 kWD ．汽车的最大速度为30 m/s【解析】由题v －t 图像知前5 s 的加速度a ＝Δv Δt＝2 m/s 2，由牛顿第二定律知前5 s 的拉力F －kmg ＝ma ，得F ＝(0.1×2×103×10＋2×103×2)N ＝6×103N ，故B 对、A 错；又5 s 末达额定功率P ＝F ·v 5＝6×103×10 W ＝6×104 W ＝60 kW ，最大速度v max ＝P 0.1mg ＝6×1040.1×2×103×10m/s ＝30 m/s ，故C 、D 两项正确. 【答案】 BCD10．一物体在水平力F 1作用下，在水平面上做速度为v 1的匀速运动，F 1的功率为P ；若在斜向上的力F 2作用下，在水平面上做速度为v 2的匀速运动，F 2的功率也是P ，则下列说法正确的是( )A ．F 2可能小于F 1，v 1不可能小于v 2B ．F 2可能小于F 1，v 1一定小于v 2C ．F 2不可能小于F 1，v 1不可能小于v 2D ．F 2可能小于F 1，v 1一定大于v 2【解析】 P 1＝F 1·v 1，P 2＝F 2·cos θ·v 2(θ为F 2与水平方向的夹角)，由共点力平衡条件可知，F 1＝μmg ；F 2·cos θ＝μ·(mg －F 2·sin θ)，即F 2＝μmg cos θ＋μsin θ，所以F 1>F 2·cos θ，又P 1＝P 2，故v 1<v 2，但F 1、F 2的大小无法比较，F 2可能小于F 1，B 对．【答案】 B11．纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一．若E1概念车的总质量为920 kg ，在16 s 内从静止加速到100 km/h(即27.8 m/s)．受到恒定的阻力为1 500 N ，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为________N ．当E1概念车以最高时速120 km/h(即33.3 m/s)做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为________kW.【解析】在加速阶段由匀变速运动公式得v ＝at① 由牛顿第二定律得F －F f ＝ma② 由①②得F ≈3.1×103 N ；当E1概念车做匀速直线运动时 P ＝F ′v ＝F f v max ≈50 kW.【答案】 3.1×1035012.如图4－2－9所示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m＝1.02 m/s的匀速运动．g取10 m/s2，不计额外功．求：图4－2－9(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．【解析】(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力，有P0＝F0v m，F0＝mg代入数据，得P0＝5.1×104 W.(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有：P0＝Fv1F－mg＝mav1＝at1联立以上各式并代入数据，得t1＝5 st＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则有v2＝atP＝Fv2联立以上各式并代入数据，得P＝2.04×104 W.【答案】(1)5.1×104 W (2)5 s，2.04×104 W。

2020-2021学年高二物理教科版必修二学案：4.5 机械能守恒定律第二课时 Word版含解析

4.5 机械能守恒定律其次课时[学习目标定位] 1.验证机械能守恒定律.2.生疏瞬时速度的测量方法.3.能正确进行试验操作，分析试验数据得出结论，能定性地分析产生误差的缘由．一、试验原理做自由落体运动的物体，在下落过程中，重力势能削减，动能增加，假如重力势能的削减量等于动能的增加量，就验证了机械能守恒．二、两种验证方案1．若以重物下落的起始点O 为基准，设重物的质量为m ，测出重物自起始点O 下落距离h 时的速度v ，则在误差允许范围内，由计算得出12m v 2＝mgh ，机械能守恒定律即被验证．2．若以重物下落过程中的某一点A 为基准，设重物的质量为m ，测出重物对应于A 点的速度v A ，再测出重物由A 点下落Δh 后经过B 点的速度v B ，则在误差允许范围内，由计算得出12m v 2B －12m v 2A ＝mg Δh ，机械能守恒定律即被验证．三、试验器材铁架台(带铁夹)、电火花计时器、重物(带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压沟通电源(4 V ～6 V).一、试验步骤1．安装置：按图1甲把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好．图12．打纸带：在纸带的一端用夹子把重物固定好，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器四周．先接通电源后放手，让重物拉着纸带自由下落．重复几次，得到3～5条打好点的纸带．3．选纸带：从打好点的纸带中选择点迹清楚且开头的两点间距接近2 mm 的一条纸带，在起始点标上0，以后任取间隔相同时间的点依次标上1、2、3…….4．测距离：用刻度尺测出0到1、2、3……的距离，即为对应下落的高度h 1、h 2、h 3……. 二、数据处理1．计算各点对应的瞬时速度：依据公式v n ＝h n ＋1－h n －12T ，计算出1、2、3、……、n 点的瞬时速度v 1、v 2、v 3、……、v n .2．机械能守恒验证：方法一：利用起始点和第n 点．从起始点到第n 个计数点，重力势能削减量为mgh n ，动能增加量为12m v 2n ，计算gh n 和12v 2n ，假如在试验误差允许范围内gh n ＝12v 2n ，则机械能守恒定律得到验证．方法二：任取两点A 、B .从A 点到B 点，重力势能削减量为mgh A －mgh B ，动能增加量为12m v 2B －12m v 2A ，计算gh AB 和12v 2B －12v 2A ，假如在试验误差允许范围内gh AB ＝12v 2B －12v 2A ，则机械能守恒定律得到验证．方法三：图像法．图2计算各计数点12v 2，以12v 2为纵轴，以各计数点到第一个点的距离h 为横轴，依据试验数据绘出12v 2－h 图线(如图2)．若在误差允许范围内图像是一条过原点且斜率为g 的直线，则验证了机械能守恒定律．三、误差分析1．本试验的误差主要是由纸带测量产生的偶然误差以及重物和纸带运动中的空气阻力及打点计时器的摩擦阻力引起的系统误差．2．测量时实行多次测量求平均值的方法来减小偶然误差，安装打点计时器使两限位孔中线竖直，并且选择质量适当大些、体积尽量小些的重物来减小系统误差．四、试验留意事项1．打点计时器安装要稳固，并使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力．2．应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力相对减小．。

《好题》高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》检测(含答案解析)

一、选择题1．2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。

如图所示是嫦娥五号探测器到达月面之前的两个轨道，轨道Ⅰ为环月圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道，其中B 为近月点，A 为远月点。

下列说法正确的是（）A ．嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ上A 点的速度大于在B 点的速度B ．嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期C ．嫦娥五号探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，机械能增加D ．嫦娥五号探测器在轨道Ⅰ上运动到A 点时的加速度等于在轨道Ⅱ上运动到A 点时的加速度2．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。

其正上方A 位置有一只小球。

小球从静止开始下落，在B 位置接触弹簧的上端，在C 位置小球所受弹力大小等于重力，在D 位置小球速度减小到零。

小球下降阶段下列说法中正确的是（）A ．在B 位置小球动能最大B ．在C 位置小球动能最小C ．从A C →位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加D ．从A D →位置小球动能没有发生改变3．质量为2kg 的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为2(m)x t t =+，2s t =时，该物体所受合力的瞬时功率为（）A ．10WB ．16WC ．20WD ．24W4．如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。

质量分别为M 、()m M m >的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。

两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。

若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A ．两滑块组成的系统机械能守恒B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加量C ．轻绳对m 做的功等于m 势能的增加量D ．两滑块组成系统的机械能损失量等于M 克服摩擦力做的功5．如图所示，一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为 m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下，滑到最低点 Q 时，对轨道的正压力为 2mg ，重力加速度大小为 g 。

教科版高中物理必修第二册课后习题第四章机械能及其守恒定律 6.实验验证机械能守恒定律

6.实验:验证机械能守恒定律基础巩固1.在验证机械能守恒定律的实验中:(1)下列物理量中需要用工具直接测量的有( ) A.重物的质量 B.重力加速度 C.重物下落的高度D.与重物下落高度对应的重物的瞬时速度(2)实验中,如果以v 22为纵轴,以h 为横轴,根据实验数据绘出的v 22-h 图线应是 ,才能合乎实验验证的要求,v 22-h 图线的斜率等于的数值。

答案：(1)C (2)过原点的倾斜直线重力加速度g解析：(1)在验证机械能守恒定律的实验中,只需要用刻度尺测量重物下落的高度,重物的质量不用测量,重力加速度不需要测量,通过计算可以得到与重物下落高度对应的重物的瞬时速度。

故选C 。

(2)在验证机械能守恒定律的实验中,有mgh=12mv 2,则有v 22=gh,由于g是常数,所以v 22-h 图线为过原点的倾斜直线,图线的斜率等于g 。

2.在验证机械能守恒定律的实验中,下面列出一些实验步骤:A.用天平称出重物和夹子的质量B.把重物系在夹子上C.将纸带穿过计时器,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,再把纸带向上拉,让夹子靠近打点计时器静止D.把打点计时器接在学生电源的交流输出端,把输出电压调至6 V(电源不接通)E.把打点计时器固定在桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直线上F.在纸带上选取几个点,进行测量和记录数据G.用停表测出重物下落时间H.接通电源,待计时器响声稳定后释放纸带I.切断电源J.更换纸带,重新进行两次K.在三条纸带中选出较好的一条L.进行计算,得出结论,完成报告M.拆下导线,整理器材以上步骤中,不必要的有,正确步骤的合理顺序是(填写字母)。

答案：AG EDBCHIJMKFL解析：只为了验证机械能守恒,没必要称量重物的质量。

打点计时器本身就是计时仪器,不再需要停表。

3.某同学用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz,打出纸带的一部分如图乙所示。

教科版高中物理必修第二册4-5机械能守恒定律课时学案含答案

5.机械能守恒定律课标要求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．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，能判定物体或系统的机械能是否守恒，并能应用机械能守恒定律解决问题．思维导图必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、动能和势能的转化1．重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能________，动能________，________转化成了动能；若重力做负功，则________转化为________．2．弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能________，物体的动能________，________转化为动能．3．机械能(1)定义：____________、弹性势能和________的总称，表达式为E＝E k＋E p.(2)机械能存在形式的改变：通过________或________做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式．二、机械能守恒定律1．内容：在只有________或________做功的系统内，动能和势能都会发生相互转化，但总机械能________________．2．机械能守恒的条件(1)系统内只有____________做功，系统外力不做功．(2)系统内只发生动能和________、弹性势能的转化，没有转化为除机械能之外的其他形式的能．3．机械能守恒的表达式(1)守恒式：mgh1+12mv12＝mgh2+12mv22，利用此式必须先确定零势能面；(2)转化式：ΔE k＝－ΔE p，即ΔE k增＝ΔE p减，利用此式不必选择零势能面．(1)如图甲所示，小球在摆动过程中线的拉力不做功，在不计空气阻力的情况下，只有重力做功，小球的机械能守恒．(2)如图乙所示，各接触面光滑，A自B上端自由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成系统的机械能守恒．(3)如图丙所示，不计空气阻力，球在下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一机械能守恒条件的理解和判断导学探究如图所示，过山车在高处关闭发动机飞奔而下，忽略一切阻力．(1)过山车受什么力？各力做什么功？(2)过山车动能和势能怎样变化？过山车下滑过程中，机械能守恒吗？1.对机械能的理解(1)机械能是一个状态量，做机械运动的物体在某一位置时，具有确定的速度，也就有确定的动能和势能，即具有确定的机械能．(2)机械能是一个相对量，其大小与参考系、零势能面的选取有关．(3)机械能是标量，只有大小没有方向，且机械能是系统所具有的．2．对机械能守恒的理解(1)机械能守恒的判断①对单个物体而言，其机械能是否守恒一般通过做功来判定．分析除重力外，有无其他力对物体做功，若无其他力做功，则物体机械能守恒；若有其他力做功，且做功的代数和不为零，则物体机械能必不守恒．②对几个物体组成的系统而言，其机械能是否守恒一般通过能量转化来判定．分析除系统内重力势能、弹性势能和动能外，有无其他形式的能参与转化，若无其他形式的能参与转化，则系统机械能守恒；若有其他形式的能参与转化，则系统机械能必不守恒．(2)物体机械能守恒的条件①除重力及系统内弹力外，不受其他力作用．②除重力及系统内弹力外，还受其他力作用，但其他力不做功．③除重力及系统内弹力外，还受其他力作用，但其他力做功的代数和为零．典例示范例1 (多选)如图所示，不考虑空气阻力的情况下，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B．乙图中，物体B在大小等于摩擦力大小、方向沿斜面向下的拉力作用下，沿斜面下滑时，B机械能守恒C．丙图中，A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D．丁图中，系在轻绳一端的小球向下摆动时，小球的机械能不守恒素养训练1关于以下四幅图，下列说法中正确的是()A.图1中“蛟龙号”载人潜水器被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒B．图2中火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零C．图3中握力器在手的压力作用下弹性势能增加了D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒素养训练2如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力．在重物由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是()A．重物的机械能守恒B．重物的机械能增加C．重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D．重物与弹簧组成的系统机械能守恒探究点二机械能守恒定律的应用归纳总结典例示范例2 滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行．如图所示，abcde为同一竖直平面内依次平滑连接的滑行轨道，其中bcd是一段半径R＝2.5 m的圆弧轨道，O点为圆心，c点为圆弧的最低点．运动员脚踩滑板从高H＝3 m处由静止出发，沿轨道自由滑下．运动员连同滑板可视为质点，其总质量m＝60 kg，忽略摩擦阻力和空气阻力，取g＝10 m/s2，求运动员滑经c点时轨道对滑板的支持力的大小．素养训练3如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项错误的是() A．物体落到海平面时的势能为mghB．重力对物体做的功为mghmv02＋mghC．物体在海平面上的动能为12mv02D．物体在海平面上的机械能为12素养训练4如图所示，倾角30°的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量为m的小球从斜面上高为R处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动．不计小球体2积，不计摩擦和机械能损失．则小球沿挡板运动时对挡板的作用力大小为() A．0.5mg B．mgC．1.5mg D．2mg随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．如图所示，下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)()A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空，机械能守恒，若加速升空，机械能不守恒B．乙图中，物块在外力F的作用下匀速上滑，物块的机械能一定增加C．丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A与弹簧组成的系统机械能不一定守恒D ．丁图中，物块A 加速下落，物块B 加速上升的过程中，物体B 机械能守恒2．如图所示，质量为m 的小球以一定的初速度滑上高为h 的光滑曲面，小球到达曲面顶端时速度刚好为零．重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A ．小球的初速度大小为2ghB ．小球在曲面底端时重力的功率为mg √2ghC ．在该运动过程中小球的动能减小mghD ．在该运动过程中小球的机械能减小mgh3．如图，小李将篮球从其球心离地高为h 处，以大小为v 的速度抛出，篮球恰能进入离地高为H 的篮圈．设篮球质量为m ，地面为零势能面，则球心经过篮圈时篮球的机械能为(不计空气阻力和篮球转动的影响，重力加速度大小为g )( )A ．12m v 2 B ．12m v 2＋mgHC ．12m v 2＋mg (H －h ) D ．12m v 2＋mgh4.弓箭是冷兵器时代的重要武器．弓箭手拉满弓弦，将一支重0.1 kg 的箭以大小50 m/s 的速度射出，则拉满弓弦时，弓身所存储的弹性势能约为( )A ．100 JB ．125 JC ．150 JD ．200 J5.如图所示，把质量为0.2 kg的小球放在竖直弹簧上，并把球往下按至位置A(图甲)．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升到最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正好恢复原长(图乙)．已知B、A的高度差为0.1 m，C、B的高度差为0.2 m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是()A．状态甲中弹簧的弹性势能为0.2 JB．状态乙中小球的动能为0.2 JC．从A到B过程中弹簧弹力对小球做功为0.6 JD．从A到C过程中小球机械能守恒5．机械能守恒定律必备知识·自主学习一、1．减少增加重力势能动能重力势能2．减少增加弹性势能3．(1)重力势能动能(2)重力弹力二、1．重力弹力保持不变2．(1)重力(或弹力)(2)重力势能关键能力·合作探究探究点一【导学探究】提示：(1)过山车受重力和轨道的弹力作用，重力做正功，弹力与速度方向垂直，不做功．(2)过山车的重力势能减少，动能增加．只有重力做功，机械能守恒．【典例示范】例1解析：甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，弹簧弹力对A做负功，A的机械能减少，A错误；乙图中，物体B在大小等于摩擦力大小、方向沿斜面向下的拉力作用下，沿斜面下滑时，除重力做功以外，其他力做功的代数和为零，则B机械能守恒，B正确；丙图中，A加速下落、B加速上升过程中，系统除重力做功以外，其他力做功的代数和为零，A、B系统机械能守恒，C正确；丁图中，系在轻绳一端的小球向下摆动时，除重力做功以外，轻绳拉力对小球总是不做功，小球的机械能守恒，D错误．答案：BC素养训练1解析：题图1中“蛟龙号”载人潜水器被吊车吊下水的过程，钢绳对它做负功，所以机械能不守恒，故A错误；题图2中火车在匀速转弯时做匀速圆周运动，所受的合外力指向圆心且不为零，故B错误；题图3中握力器在手的压力下形变增大，所以弹性势能增大，C正确；题图4中撑杆跳高运动员在上升过程中撑杆的弹性势能转化为运动员的机械能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误．答案：C素养训练2解析：重物由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重物做了负功，所以重物的机械能减少，故选项A、B错误；此过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以重物与弹簧组成的系统机械能守恒，即重物减少的重力势能等于重物获得的动能与弹簧的弹性势能之和，故选项C错误，D正确．答案：D探究点二【典例示范】m v2①例2解析：运动员从开始滑下至c点，由机械能守恒定律得mgH＝12运动员滑至最低点时，由牛顿运动定律和向心力公式得N－mg＝m v2②R由①②得N＝mg(1＋2H)＝2 040 N.R答案：2 040 N素养训练3解析：若以地面为参考平面，物体落到海平面时的势能为－mgh，A选项错误；此过程重力做正功，做功的数值为mgh，B选项正确；不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能守恒，有12mv 02＝－mgh ＋E k ，在海平面上的动能为E k ＝12mv 02＋mgh ，C 选项正确；在地面处的机械能为12mv 02 ，因此在海平面上的机械能也为12mv 02，D 选项正确．答案：A素养训练4 解析：由机械能守恒定律知，mg ·R2＝12m v 2，又F ＝m v 2R ，解得F ＝mg ，选项B 正确．答案：B随堂演练·自主检测1．解析：火箭升空的过程中，当匀速升空时，动能一定，重力势能增大，机械能亦增大，A 错误；物块在外力F 的作用下匀速上滑，动能一定，重力势能增大，机械能增大，B 正确；物块A 以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A 与弹簧组成的系统只有重力与系统内的弹力做功，系统机械能守恒，C 错误；物块B 加速上升过程中，对于物块B 与地球构成的系统，绳子对B 的弹力对B 做了正功，物块B 的机械能增大，D 错误．答案：B2．解析：小球运动过程中机械能守恒，有12mv 02＝mgh ，解得小球的初速度大小为v 0＝√2gh ，A 错误；小球在曲面底端时速度方向与重力方向垂直，重力的功率为0，在该运动过程中小球的动能减小了mgh ，机械能不变，C 正确，B 、D 错误．答案：C3．解析：篮球做斜上抛运动的过程只有重力做功，机械能守恒，球在各处的机械能均相等，而取地面为零势能面，设球进框的速度为v 1，有E ＝12m v 2＋mgh ＝12mv 12＋mgH ，则球心经过篮圈时篮球的机械能为12m v 2＋mgh ，故A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D4．解析：箭射出时的动能为E k ＝12m v 2＝125 J ，根据系统的机械能守恒得，弓身所存储的弹性势能约为E p ＝E k ＝125 J ，故选B.答案：B5．解析：小球和弹簧组成的系统从甲状态到丙状态，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能，则状态甲中，弹簧的弹性势能为E p A＝mgh AC＝0.2×10×0.3 J＝0.6 J，A错误；甲状态到乙状态，由动能定理得E p A－mgh AB＝E k B，解得E k B＝0.4 J，B错误；设A处重力势能为零，从A到B过程，弹簧的弹性势能完全转化为小球的机械能，小球的机械能增加量为0.6 J，即弹簧对小球做功为0.6 J，C正确；从A到B过程，弹簧弹力对小球做正功，则小球的机械能增加，从B到C过程，只有重力对小球做功，小球的机械能不变，D错误．答案：C。

(2020新教材)新人教版高中物理必修第二册：章末综合检测(四)机械能守恒定律

章末综合检测(四) 机械能守恒定律A 级一学考达标1.图(a)中弹丸以一定的初速度在光滑碗内做复杂的曲线运动,上越跳越高。

不计空气阻力，下列说法正确的是( )A •图(a)弹丸在上升的过程中，机械能逐渐增大B .图(a)弹丸在上升的过程中，机械能保持不变C •图(b)中的运动员多次跳跃后，机械能减小D •图(b)中的运动员多次跳跃后，机械能不变解析：选B 题图(a)弹丸在上升的过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以选项 B正确，A 错误；题图(b)中的运动员多次跳跃后，在蹦床上越跳越高，机械能增加，所以选项C 、D 错误。

2•假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。

如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的( )A . 4倍B . 2倍 C. 3 倍D. .''2 倍解析：选D 设f = kv ,当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有P = Fv=fv = kv • = kv 2,变化后有 2P = F ' v ' = kv ' • ' = kv ' 2,联立解得 v ' = \. 2v , D 正确。

3.有一种地下铁道，车站的路轨建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图所示。

已知坡高为h ，车辆的质量为 m ,重力加速度为g ,车辆与路轨间的摩擦力为 F f ,进站车辆到达坡下 A 处时的速度为v o ,此时切断电动机的电源，车辆冲上坡顶到达站台B 处A . F f h1 2 C . mgh — 2mv o图(b)中的运动员在蹦床的速度恰好为0。

车辆从 A 运动到B 的过程中克服摩擦力做的功是B . Mgh D^mv o 2- mgh00(10解析：选D 对车辆由A到B的过程运用动能定理得—mgh —W f = 0—2mv。

2，解得W f1=gmv o2—mgh，故 D 正确。

2020年春人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律练习及答案

2020春（人教）物理必修二第七章机械能守恒定律练习及答案必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、如图所示,质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上,斜面体B的质量为M。

现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F,使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动,当移动的距离为l时,斜面体B对物体A所做的功为( )A.FlB.mglsin θ·cos θC.mglsin θD.02、物质、能量、信息是构成世界的基本要素，下面关于能量的认识中错误的是()A．能量是一个守恒量B．同一个物体可能同时具有多种不同形式的能量C．物体对外做了功，它一定具有能量D．地面上滚动的足球最终停下来，说明能量消失了3、两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移，力F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 J，则力F1和F2的合力对物体做的功为( )A．7 J B．5 JC．3.5 J D．1 J4、如图所示,某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中一质量为m的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH5、假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。

如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )A.4倍B.2倍C.倍D.倍6、（多选）有关重力势能的变化，下列说法中正确的是( )A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化是相同的C．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D．物体运动中重力做功是－1 J，但物体重力势能不是1 J7、在光滑的水平面上,物体A以较大速度v a向前运动,与以较小速度v b向同一方向运动的、连有水平轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示.在相互作用的过程中,当三者组成的系统的弹性势能最大时( )A.va >vbB.va=vbC.va<vbD.无法确定8、如图所示表示撑杆跳运动的三个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆,其中发生了弹性势能与重力势能转化的阶段是( )A.只有助跑阶段B.只有撑杆起跳阶段C.只有越横杆阶段D.撑杆起跳阶段与越横杆阶段9、如图所示，在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是( )．A．橡皮筋做的功可以直接测量B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍10、下列叙述中正确的是（）A．恒力对物体做功，与物体的运动路径无关，而跟物体的初末位置有关B．物体的动能不变化，物体所受的合外力一定为零C．外力对物体做功的代数和为零，物体必定处于静止或匀速直线运动状态D．滑动摩擦力总是对物体做负功，静摩擦力总是不做功11、质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对运动员的阻力大小恒为F,已知重力加速度为g,那么在运动员减速下降h的过程中( )A.运动员的重力势能增加了mghB.运动员的动能减少了FhC.运动员的机械能减少了(F-mg)hD.运动员的机械能减少了Fh12、一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是()A.12mv2B．mghC.12mv2＋mgh D.12mv2－mgh13、利用下列哪种能源时,给人类带来的污染较小（）A煤B石油C天然气D核能二、非选择题1、“探究功与速度变化的关系”实验装置如图所示。

2020教科版高中物理必修二4.5机械能守恒定律课后知能检测

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理4.5机械能守恒定律课后知能检测教科版必修21.物体在平衡力作用下运动的过程中，下列说法正确的是（）A.机械能一左不变B.物体的动能保持不变，而势能一泄变化C.若物体的势能变化，则机械能一泄变化D.若物体的势能变化，则机械能不一泄有变化【解析】由于物体在平衡力的作用下做匀速直线运动，所以物体的动能不变，而势能可能不变，也可能变化，当物体的势能变化时，机械能一泄变化，当物体的势能不变时，机械能一左不变，故C正确，A、B、D错误.【答案】C2.游乐场中的一种滑梯如图4一5 —13所示.小朋友从轨道顶端由静I上开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，贝9（）图4—5 — 13A.下滑过程中支持力对小朋友做功B.下滑过程中小朋友的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒D.在水平而滑动过程中摩擦力对小朋友做负功【解析】小朋友在运动过程中受阻力作用，机械能不守恒，因此C错误：在整个运动中支持力与运动方向垂直，因此对小朋友不做功，A错误；下滑中小朋友的重力势能减小，因此B错误：而运动过程中小朋友的机械能减少了，因此摩擦力做负功，所以D正确.【答案】D3.（多选）（2013 •山东高考）如图4-5-14所示,楔形木块a氐固泄在水平面上，粗糙斜而站和光滑斜而处与水平而的夹角相同，顶角b处安装一左滑轮，质量分别为MM血的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过泄滑轮连接，轻绳与斜而平行.两滑块由静止释放后，沿斜而做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜而运动的过程中（）图4—5 — 14A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对”做的功等于"动能的增加C.轻绳对血做的功等于加机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功【解析】这是系统能量转化的综合问题，解题要点是分析各个力做的功与能疑的转化关系.除重力以外貝他力对物体做的功等于物体机械能的变化，故〃克服摩擦力做的功等于两滑块组成的系统机械能的减少量，拉力对加做的功等于e机械能的增加疑，选项C、D正确.【答案】CD4.（多选）（2012 •山东高考）将地而上静止的货物竖直向上吊起，货物由地而运动至最高点的过程中，v-t图象如图4-5-15所示.以下判断正确的是（）图4—5—15A.前3 s内货物处于超重状态B.最后2 s内货物只受重力作用C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D.第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒【解析】由y—r图象可知，货物在前3 s内具有向上的加速度，因此货物处于超重状态，选项A正确；最后2s内，货物具有向下的加速度，其大小为WsJ3m/s：Vg, 因此货物在这一段时间内受重力和向上的拉力，选项B错误；货物在前3 s内的平均速度v：=—m/s = 3 m/s,最后2 s 内的平均速度m/s = 3 m/s,两者速度相同，选项C正确；第3s末至第5s末的过程中，货物在向上的拉力和向下的重力作用下做匀速直线运动，拉力做正功，故机械能不守恒，选项D错误.【答案】AC5.（2013 •重庆一中检测）将物体从地而竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大髙度为H.当物体在上升过程中的某一位麗，它的动能是重力势能的3倍，则这一位置的高度是（）A. 2H/3B. H/2C. H/3D. "4【解析】物体在运动过程中机械能守恒，设动能是重力势能的3倍时的高度为h,取地而为零势能而，则有mgH= &+mgh，即昭沪=4加胡，解得：h=H/4,故D正确.【答案】D6.如图4一5 —16是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，"是半径为41.0 m、固左于竖直平而内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，"的下端相切处放巻竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量”=0.01 kg的小钢珠.假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过"的上端点水平飞出，取g=10m/f,弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为（）图 4 — 5—16A. 0. 10 J B・ 0. 15 J C・ 0. 20 J D・ 0. 25 JA【解析】小钢珠恰好经过M的上端点有mg=易，所以—嗣=血m/s.根据机械能守恒泄律得5>=^+|^c=0. 15 J.【答案】B7.如图4一5 —17所示，一根跨越光滑左滑轮的轻绳，两端各连有一杂技演员（可视为质点），甲站于地而上，乙从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地面无压力，则演员甲的质量与演员乙的质虽之比为（）图 4 一5 —17A. 1 ： 1B. 2 ： 1C. 3 ： 1D. 4 ： 1【解析】设圧滑轮到乙演员的距离为L,那么当乙摆至最低点时下降的髙度为根据机械能守恒左律可知必箱=如/.讥又因当演员乙摆至最低点时，甲刚好对地而无压力，说明绳子上的张力和甲演员的重力相等，所以mag—m“=m左,联立上而两式可得演员甲的质呈:与演员乙的质量之比为2 ： 1.B对.【答案】B8. （2013 •东城区高一期末）如图4-5-18所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球丛若将小球勺从弹簧原长位置由静止释放，小球月能够下降的最大高度为方.若将小球川换成质量为2e的小球万，仍从弹簧原长位程由静止释放，则小球万下降方时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力）（）图 4 一5 —18A. p2ghB. y[ghC.严D. 0【解析】设小球*下降高度力时，弹簧的弹性势能为為，由机械能守恒可知為=昭方. 当小球月换为质量为2加的小球万时，设小球万下降〃时速度为力根据机械能守恒有2昭力=| • 2亦+坊，解得v=y[gh, B项正确.【答案】B9.（2012 •上海高考）如图4一5-19,可视为质点的小球月、万用不可伸长的细软轻线连接，跨过固立在地而上半径为斤的光滑圆柱，川的质量为万的两倍.当万位于地而时，A 恰与圆柱轴心等髙.将月由静止释放，万上升的最大髙度是（）图 4 — 5 — 19C. 4尼3 D ・2皿310. 如图4-5-20,把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状，且竖直放置，管口 X 竖直向上，管口万水平向左，一小球从管口月的正上方人高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点万处.若小球从月管口正上方心高处自由落下，进入川管口运动到万点后又从空中飞落进月口，则h ：为（）A. 2R当从A 管口正上方A ：高处自由落下时，根据平抛运动规律有R= v s t, R=^gf,解得v 尸根据机械能守恒左律有mghz=mgRA-|/z?vj,解得A ： = 5J?/4,故/h : 2h=4 : 5.【U C11. 如图4一5—21所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从0点水平飞出，经3.0 s 落到斜坡上的£点・已知0点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角"=37° ,运动员的质量 0=50 kg •不计空气阻力.（取 sin 37° =0. 60, cos 37° =0. 80, g=10 m/s 》求： C. 4 ： 5 【解析】 D. 5 : 6当小球从管口 A 的正上方厶高处自由落下，到达细管最髙点万处时的速度 A. 1 ： 14-5-20B. 2 ： 3 为零，则根据机械能守恒左律有（取管口月的位置重力势能为零），mgh^mgR.解得h = R ；图 4 一5 — 21⑴*点与。

高中物理 4.2 研究机械能守恒定律课后知能检测沪科版必修2(1)

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 4.2 研究机械能守恒定律课后知能检测沪科版必修21．(多选)下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C、D中的斜面是光滑的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动．在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )【解析】依据机械能守恒条件：只有重力做功的情况下，物体的机械能才能保持守恒，由此可见，A、B均有外力F参与做功，故A、B均不符合机械能守恒的条件，故答案为C、D.【答案】CD2．(多选)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( ) A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【解析】运动员到达最低点过程中，重力做正功，重力势能减少，选项A正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，选项B项正确；蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，选项C正确；重力势能的改变与重力做功有关，与重力势能零点的选取无关，选项D错误．【答案】ABC3．假设姚明在某次投篮出手时篮球的动能为E k，出手高度为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，不计空气阻力，则篮球进筐时的动能为( )A．E k＋mgh1－mgh2B．mgh2－mgh1－E kC．mgh1＋mgh2－E k D．E k＋mgh2－mgh1【解析】篮球出手后，只受重力，机械能守恒，设地面为零势能面．则有E k＋mgh1＝E k′＋mgh2，解得E k′＝E k＋mgh1－mgh2，故A对．【答案】 A4.图4－2－13如图4－2－13所示，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以坑底为零势能面，则苹果落到坑底时的机械能为( ) A．mghB．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H－h)【解析】以坑底为零势能面，苹果最初的机械能为E＝E p＝mg(H＋h)，苹果下落过程中机械能守恒，故落到坑底时机械能等于mg(H＋h)．故C项正确．【答案】 C5.图4－2－14(2012·沧州高一检测)如图4－2－14所示，小球的质量为m，自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下，沿虚线轨迹落地，不计空气阻力，则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)( )A．mg(h＋H)，－mgh B．mg(h＋H)，mghC．mgH,0 D．mgH，－mgH【解析】选取斜槽末端切线所在平面为零势能参考平面，小球初始状态的重力势能为E pl＝mgH，落地时的重力势能为E p2＝－mgh，小球下落过程机械能守恒，则有mgH＝E k＋(－mgh)，即E k＝mg(h＋H)，选项A正确，其他选项均错．【答案】 A6.图4－2－15如图4－2－15，两个物体用轻质细绳通过光滑的滑轮拴在一起，质量分别为m 1和m 2，m 2在地面上，m 1离地面的高度为h ，m 1>m 2，由静止释放，则m 1落地后，m 2还能上升的高度为( )A.m 1－m 2hm 1＋m 2B.m 1＋m 2hm 1－m 2C.2m 1－m 2hm 1＋m 2D.2m 1＋m 2hm 1－m 2【解析】 m 1、m 2在运动过程中绳子的拉力对它们做的总功为零，只有重力做功，故以系统为研究对象，系统的机械能是守恒的．在m 1未落地之前，m 1、m 2的速度大小是一样的，设它们的共同速度为v ，则由机械能守恒可得：12(m 1＋m 2)v 2＝m 1gh －m 2gh所以v 2＝2m 1－m 2ghm 1＋m 2m 1落地后m 2将竖直上抛，上抛过程中机械能守恒，设上升的最大高度为H ，则有m 2gH ＝12m 2v 2 所以H ＝m 1－m 2hm 1＋m 2【答案】 A 7.图4－2－16(2013·山东烟台一中模块检测)如图4－2－16是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分，M 为半径为R ＝1.0 m 、固定于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，M 的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m ＝0.02 kg 的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经过M 的上端点水平飞出，取g ＝10 m/s 2，弹簧枪的长度不计，则发射该钢珠前，弹簧的弹性势能为( )A ．0.10 JB ．0.20 JC ．0.30 JD ．0.40 J【解析】小钢珠恰好经过M 的上端点有mg ＝m v 2R，所以v ＝gR ＝10m/s.根据机械能守恒定律得：E p ＝mgR ＋12mv 2＝0.30 J【答案】 C8．(多选)(2013·郑州高一测试)质量相同的两个摆球A 和B ，其摆线长度不同，当它们都从同一水平位置，而且摆线都处于水平不松弛状态由静止释放，如图4－2－17所示，并以此位置为零势能面，到达最低点时，以下说法正确的应是( )图4－2－17A ．它们的机械能相等B ．它们的动能相等C ．它们的加速度相等D ．它们对摆线拉力相等【解析】两球下摆过程中机械能均守恒，均等于初始位置的机械能：零，故A 正确；由机械能守恒可知，两球最低点的动能E k ＝mgl ，与绳长有关，故B 错误，由mgl ＝12mv 2，a＝v 2l ＝2g ，F －mg ＝m v 2l，得F ＝3mg 可知，两球在最低点时的加速度和对应绳的拉力均相等，故C 、D 均正确．【答案】 ACD9．(2013·陵水高一检测)在验证机械能守恒的实验中选出一条纸带如图4－2－18所示，以O 为起始点，A 、B 、C 三个计数点．打点计时器接通50 Hz 的交流电，用最小刻度为毫米的刻度尺测得OA ＝11.13 cm 、OB ＝17.75 cm 、OC ＝25.9 cm.图4－2－18这三个数据中不符合有效数字要求的是________，应该写成________cm ，在计数点A 和B 、B 和C 之间还各有一个点，重锤的质量为m ，根据以上数据，当振针打至B 时重锤的重力势能比开始下落时减少了________，这时它的动能增加了________．(g 取9.80 m/s 2)由此得出的结论是______________________________________．【解析】由题意知，OA 、OB 、OC 都应是准确读出毫米数，但OC 只准确读出了厘米数，故OC 的25.9不符合有效数字的要求，应该写成25.90v B ＝OC －OA 2T ＝25.90－11.134×0.02×10－2m/s＝1.846 m/s.打B 点时重力势能的减少量为：ΔE p ＝mgh B ＝9.8×17.75×10－2m J ＝1.74m J 动能的增加量为：ΔE k ＝12mv 2B ＝12m ×1.8462J ＝1.70m J.由此可以看出，在误差允许的范围之内，ΔE p ＝ΔE k ，因此重锤的机械能守恒．【答案】 25.9 25.90 1.74m J 1.70m J 在误差允许的范围之内，重锤的机械能守恒10．如图4－2－19所示，轻弹簧k 一端与墙相连．质量为2 kg 的木块沿光滑的水平面以5 m/s 的速度运动并压缩弹簧k ，求弹簧在被压缩过程中的最大弹性势能及木块速度减为3 m/s 时的弹性势能．图4－2－19【解析】在木块压缩弹簧及弹簧把木块弹开的过程中，弹簧弹力做功，木块的动能和弹簧的弹性势能相转化．由于不存在其他力做功，故木块和弹簧构成的系统机械能守恒．当木块速度减为零时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大，设弹簧的最大弹性势能为E pm ，则E pm ＝12mv 20＝12×2×52J ＝25 J.当木块速度v 1＝3 m/s 时，弹簧的弹性势能为E p1 则12mv 21＋E p1＝12mv 20 所以E p1＝12mv 20－12mv 21＝16 J.【答案】 25 J 16 J11．(2013·宁波高一检测)如图4－2－20所示，质量均为m 的小球A 、B 、C ，用两根长为l 的细线相连，置于高为h 的光滑水平桌面上，l >h ，A 球刚跨过桌边．若A 球、B 球相继下落着地后均不再反弹，则C 球离开桌边时的速度大小是多少？图4－2－20【解析】小球A 未落到地面前，A 、B 、C 球组成的系统机械能守恒，它们的速度相等．A 球刚到地面时速度设为v 1，A 球减少的重力势能转化为系统的动能，所以有mgh ＝3×12mv 21①A 球落地后，B 、C 球以速度v 1向右运动，它们的机械能守恒，B 球刚落地时速度设为v 2，B 球减少的重力势能转化为B 、C 球的动能，即mgh ＝2×12mv 22－2×12mv 21.②B 球落地后C 球向右匀速运动，C 球刚离开桌面时速度为v 2.联立①②式，解得v 2＝53gh . 【答案】53gh 12．(2013·渭南高一检测)滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱．如图4－2－21所示是滑板运动的轨道，AB 和CD 是一段圆弧形轨道，BC 是一段长7 m 的水平轨道．一运动员从AB 轨道上P 点以6 m/s 的速度下滑，经BC 轨道后冲上CD 轨道，到Q 点时速度减为零．已知运动员的质量为50 kg ，h ＝1.4 m ，H ＝1.8 m ，不计圆弧轨道上的摩擦．(g 取10 m/s 2)求：图4－2－21(1)运动员第一次经过B 点、C 点时的速度各是多少？ (2)运动员与BC 轨道的动摩擦因数．【解析】以水平轨道为零势能面 (1)从P 点到B 点根据机械能守恒定律， 12mv 2P ＋mgh ＝12mv 2B ，解得v B ＝8 m/s从C 点到Q 点根据机械能守恒定律，12mv 2C ＝mgH ，解得v C ＝6 m/s.(2)从B 到C 由动能定理，－μmgs ＝12mv 2C －12mv 2B ，解得μ＝0.2.【答案】 (1)8 m/s 6 m/s (2)0.2。

教科版高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律5机械能守恒定律练习含答案

5.机械能守恒定律基础巩固1.关于机械能守恒,下列说法正确的是()A.做自由落体运动的物体,机械能一定守恒B.人乘电梯加速上升的过程,机械能守恒C.物体必须在只受重力作用的情况下,机械能才守恒D.合外力对物体做功为零时,机械能一定守恒答案：A解析：做自由落体运动的物体,只受重力作用,机械能守恒,A正确;人乘电梯加速上升的过程,电梯对人的支持力做功,故人的机械能不守恒,B错误;物体只有重力做功时,其他力也可存在,当它们不做功或做功之和为0时,机械能也守恒,故C错误;合外力对物体做功为零,物体的动能不变,机械能不一定守恒,D错误。

2.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小()A.一样大B.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大答案：A解析：不计空气阻力,小球在空中只受重力作用,机械能守恒。

抛出时高度、速度大小相等,落地时速度大小一定相等。

3.下列说法正确的是()A.物体沿水平面做匀加速运动,机械能一定守恒B.起重机匀速提升物体,机械能一定守恒C.物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒D.跳伞运动员在空中匀速下落过程中,机械能一定守恒答案：C解析：A项,势能不变,动能增加;B项,动能不变,势能增加;C项,只有重力做功,机械能守恒;D项,动能不变,势能减小,综上所述,选项C正确。

4.(多选)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离,如图所示。

假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关答案：ABC解析：运动员到达最低点前,重力一直做正功,重力势能始终减小,A正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,运动员所受蹦极绳的弹力方向向上,所以弹力做负功,弹性势能增加,B正确;蹦极过程中,由于只有重力和蹦极绳的弹力做功,因而运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒,C正确;重力势能的改变只与高度差有关,与重力势能零点的选取无关,D错误。

2019-2020学年物理教科版必修2检测：第4章 5.机械能守恒定律 Word版含解析

姓名，年级：时间：5。

机械能守恒定律课时过关·能力提升一、基础巩固1。

(多选）下列叙述中正确的是(）A。

做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B。

做变速直线运动的物体的机械能可能守恒C.合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒D。

系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒解析：系统机械能是否守恒可根据机械能守恒的条件来判断,做匀速直线运动的物体所受合力为零,动能不变，但重力势能可能改变，选项A错误;做变速运动的物体，若只有重力对它做功时，机械能守恒，选项B正确;合力对物体做功为零时，除重力之外的力有可能做功，此时机械能不一定守恒,选项C错误;系统内只有重力或弹力做功时,系统的机械能守恒，选项D正确.答案:BD2.（多选）如图所示，竖直轻弹簧下端与地面拴接，上端拴接一小球，小球在竖直方向力F作用下,将弹簧压缩。

若将力F撤去,小球将向上弹起,直到速度变为零时为止.在小球上升的过程中（)A。

小球动能先增大后减小B。

小球动能与弹性势能之和先减小后增大C.小球动能和弹性势能之和不断减小,所以小球的动能先增大后减小，故选项A正确;整个上升过程，系统的机械能守恒，小球的重力势能一直增加，所以,小球动能与弹性势能之和一直减小,故选项B错误，C正确;小球动能为零时,即小球上升到最高处，重力势能最大,故选项D正确。

3。

用弹簧枪将一质量为m的小钢球以初速度v0竖直向上弹出，不计空气阻力,当小钢球的速度减为v04时,钢球的重力势能为(取弹出钢球点所在水平面为参考平面)()A.1532mv02B.1732mv02C.132mv02D.49mv021 2mv02=Ep+12m(v04)2,得E p=1532mv02.4。

如图所示四个选项中，木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D 中的斜面是粗糙的。

图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（）A、B中木块受三个力作用，即重力、支持力和推力F,因有外力F做功，故不符合条件;题图D中因有摩擦力做功,故也不符合条件,因此只有题图C符合守恒条件.5.如图所示,某人以拉力F将物体沿斜面向下拉动，拉力大小等于摩擦力大小,则下列说法中正确的是(）A。

2020学年高中物理 4.1 功课后知能检测教科版必修2

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 4.1 功课后知能检测教科版必修21．(多选)下列说法正确的是( )A ．功是矢量，正、负表示方向B ．功是标量，正、负表示外力对物体做功、还是物体克服外力做功C ．力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系D ．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【解析】功是标量，功的正负表示力对物体做正功还是负功，功是力在一段位移上的积累效果，故功是过程量，故正确选项为B 、C 、D.【答案】 BCD2．(2013·苏州实验中学检测)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【解析】滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功，还可能不做功，B 对，A 、C 、D 错．【答案】 B3．如图4－1－6所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F 的作用下沿平面移动了距离x .若物体的质量为m .物体与地面之间的摩擦力大小为f ，则在此过程中( )图4－1－6A ．摩擦力做的功为fxB ．力F 做的功为Fx cos θC ．力F 做的功为Fx sin θD ．重力做的功为Mgx【解析】摩擦力做功W f ＝－fx .A 错误；力F 做功W ＝Fx cos(π2－θ)＝Fs sin θ，B 错误．C 正确；重力做功W G ＝0，D 错误．【答案】 C4．如图所示，力F 大小相等，物体运动的位移l 也相同，哪种情况F 做功最小( )【解析】选项A 中，力F 做的功W 1＝Fl ；选项B 中，力F 做的功W 2＝Fl cos 30°＝32Fl ；选项C 中，力F 做的功W 3＝Fl cos 30°＝32Fl ；选项D 中，力F 做的功W 4＝Fl cos 60°＝12Fl . 【答案】 D5．以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h ，空气的阻力大小恒为F ，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A ．0B ．－FhC ．－2FhD ．－4Fh【解析】从全过程看，空气的阻力为变力，但将整个过程分为两个阶段：上升阶段和下落阶段，小球在每个阶段上受到的阻力都是恒力，且总是跟小球运动的方向相反，空气阻力对小球总是做负功．全过程空气阻力对小球做的功等于两个阶段所做的功的代数和，即W ＝W 上＋W 下＝(－Fh )＋(－Fh )＝－2Fh .【答案】 C6．(2011·江苏高考)如图4－1－7所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )图4－1－7A ．0.3 JB ．3 JC ．30 JD ．300 J【解析】由生活常识及题图知，一只鸡蛋的质量接近0.05 kg ，上抛高度在0.6 m 左右，则人对鸡蛋做的功W ＝mgh ＝0.3 J ，故A 对，B 、C 、D 错．【答案】 A7．(2012·南充高一期末)如图4－1－8所示，B 物体在拉力F 的作用下向左运动，在运动的过程中，A 、B 间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是( )图4－1－8A ．A 、B 都克服摩擦力做功B ．摩擦力对A 不做功，因为A 未运动；但B 克服摩擦力做功C ．摩擦力对A 做功，B 克服摩擦力做功D ．摩擦力对A 、B 都不做功【解析】 A 物体静止不动，不发生位移，因此摩擦力对A 不做功，B 受到的摩擦力与其运动方向相反，因此摩擦力对B 做负功，即B 克服摩擦力做功．【答案】 B8．如图4－1－9所示，某个力F ＝10 N 作用在半径为R ＝1 m 的转盘的边缘上，力F 的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F 做的总功为( )图4－1－9A ．0B ．20π JC ．10 JD ．10π J【解析】本题中力F 的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究．当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致，故所求的总功为W ＝F ·Δs 1＋F ·Δs 2＋F ·Δs 3＋…＝F (Δs 1＋Δs 2＋Δs 3＋…)＝F ·2πR ＝20π J ，选项B 正确．【答案】 B9．在同一高度处让三个质量相同的小球a 、b 、c 分别自由下落、竖直上抛、竖直下抛．设三球运动过程中所受空气阻力大小恒定，则当三球落到同一水平面上时，重力做功分别为W a 、W b 、W c ，小球克服空气阻力做功为Wf a 、Wf b 、Wf c ，则( )A ．W a ＝W c ＜W b ，Wf a ＝Wf c ＜Wf bB ．W a ＝W c ＝W b ，Wf a ＝Wf c ＝Wf bC ．W a ＝W c ＝W b ，Wf a ＝Wf c ＜Wf bD ．W a ＜W c ＜W b ，Wf a ＜Wf c ＜Wf b【解析】因三球所受重力均为恒力，又从抛出到落到同一水平面，三球发生的位移相同，故由W ＝Fl 知W a ＝W c ＝W b .对a 、c 两球，下落时所受空气阻力相同且为恒力，下落过程中发生的位移也相同，故Wf a ＝Wf c .但对b 上升过程受阻力向下，下降过程受阻力向上，全程阻力非恒力，其阻力做功等于阻力大小乘以路程，即Wf b ＝f (h 上＋h 下)＞fh a ＝fh c ，所以Wf b ＞Wf a ＝Wf c ，答案C 正确．【答案】 C10．在水平面上，有一弯曲的槽道AB ，由半径分别为R 2和R 的两个半圆构成．如图4－1－10所示，现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点拉至B 点，若拉力F 的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为( )图4－1－10A ．零B ．FR C.32πFR D ．2πFR 【解析】本题中小球受的拉力F 在整个过程中大小不变、方向时刻变化，是变力．但是，如果把圆周分成无数微小的段，每一小段可近似看成直线，拉力F 在每一小段上方向不变，每一小段上可用恒力做功的公式计算，然后将各段累加起来．设每一小段的长度分别为l 1、l 2、l 3…l n ，拉力在每一段上做的功W 1＝Fl 1，W 2＝Fl 2…W n ＝Fl n ，拉力在整个过程中所做的功W ＝W 1＋W 2＋…＋W n ＝F (l 1＋l 2＋…＋l n )＝F (π·R 2＋πR )＝32πFR .【答案】 C11．如图4－1－11某人用300 N的水平推力，把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m，后来又把它匀速举高2 m，这个人对木箱共做功多少？图4－1－11【解析】整个做功过程分为两个阶段：在水平路面上用力F1＝300 N，位移l1＝10 m；在竖直方向上用力F2，位移l2＝2 m，全过程中做功为这两个阶段中做功之和．沿水平路面推行时，人对木箱做功为W1＝F1l1＝300×10 J＝3×103 J.匀速举高时，人对木箱的作用力F2＝mg，人对木箱做功为W2＝F2l2＝50×10×2 J＝1×103 J.所以全过程中人对木箱做的功为W＝W1＋W2＝4×103 J.【答案】4×103 J12．(2013·青岛检测)如图4－1－12所示，车间内的天车(有的地区叫行车)将一重为104 N的物体沿着与水平方向成30°角的方向匀速吊起，使物体向斜上方移动了x1＝6 m，则天车钢绳对物体的拉力做了多少功？如果又使物体水平移动了x2＝8 m，这个过程中天车钢绳的拉力又做了多少功？图4－1－12【解析】因物体的运动为匀速运动，所以整个吊运过程中，钢绳对物体的拉力F的方向竖直向上，大小等于物体的重力，即F＝mg.当物体沿着与水平方向成30°角的直线上升时，拉力F与位移x1的夹角α＝60°，所以W＝Fx1cos α＝104×6×cos 60° J＝3×104 J.当物体又沿水平方向移动时，钢绳拉力F与位移x2的夹角α′＝90°，所以W′＝Fx2cos α′＝0.【答案】3×104 J 0。

2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题和答案

2020春人教物理必修二第七章机械能守恒定律习题及答案必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点．这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是()A．动能B．势能C．力D．能量【答案】D【解析】伽利略的理想斜面实验中，有一个量不变，那就是动能和重力势能之和保持不变，我们管这个量叫做能量．2、有下列几种运动情况：①用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前进位移l；②用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移l；③用与水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在光滑水平地面上前进位移2l；④用与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑斜面上前进位移l.关于以上四种情况下力F做功的判断，正确的是( )A．②情况做功最多B．①情况做功最少C．④情况做功最少D．四种情况做功一样多【参考答案】D3、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,下述说法正确的是( )A.摩擦力对物体做正功B.摩擦力对物体做负功C.支持力对物体做正功D.合外力对物体做正功解析:摩擦力沿斜面向上,与物体运动方向相同,故摩擦力做正功,A正确,B错误;支持力垂直于运动方向,故支持力做功为零,C错误;物体P匀速上升过程中,合外力为零,合外力对物体做功为零,D错误。

【参考答案】A4、如图所示是一种清洗车辆用的手持式喷水枪。

设枪口截面积为0.6 cm2，喷出水的速度为20 m/s。

当它工作时，估计水枪的平均功率约为(水的密度为1×103 kg/m3)（）A、12 WB、120 WC、240 WD、1200 W【解析】：ts时间内喷水的质量为m，m V Svtρρ==，水枪在ts内做功为2211()22W mv Svt vρ==，故水枪的功率为：233341()1120.6(20)2402110102Svt vWP Sv w wt tρρ-====⨯⨯=⨯⨯⨯，故选C。

2020学年高中物理 4.5 机械能守恒定律课后知能检测 教科版必修2

2020学年高中物理 4.2 功率课后知能检测 教科版必修2

2020-2021学年高二物理教科版必修二学案：4.5 机械能守恒定律 第二课时 Word版含解析