必修二练习机械能守恒与能量守恒定律
【教育资料】高二一轮复习人教版物理必修二测试题第七章 机械能守恒定律-解析版学习专用
第七章机械能守恒定律一、单选题（本大题共5小题）1.历史上，“第一类永动机”不可能被制造成功是因为违反了以下哪一个规律A. 能量守恒定律B. 机械能守恒定律C. 牛顿第二定律D. 万有引力定律A解：第一类永动机制不成，是因为它违反能量守恒定律；与其他的三个定律无关．故选：A第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．本题比较简单，考查了永动机不可能制成的原因，特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．2.关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是( )A. 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒B. 合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒C. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒D. 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒B【分析】判断机械能是否守恒，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
【解答】A . 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，重力势能减小，动能不变，故机械能一定不守恒，故A正确；B .物体所受的合外力做功为零，则动能不变，机械能不一定守恒，故B错误；C.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，但重力势能发生变化；故机械能一定不守恒；故C正确；D.做各种抛体运动的物体，因不受空气阻力，则只有重力做功；机械能一定守恒；故D 正确。
本题选择不正确的，故选B。
3.关于机械能守恒定律的理解，以下说法正确的是A. 物体做变加速运动时，机械能一定不守恒B. 物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒C. 物体所受的合外力做的功为零时，机械能一定守恒D. 物体所受合力为零时，机械能一定守恒B解：A、物体做变加速运动时，机械能可能守恒，如在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体机械能守恒，故A错误；B、物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒，如平抛运动，故B正确；C、物体所受的合外力做的功为零时，机械能不一定守恒，如竖直匀速下落的物体，合外力做功为零，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能不守恒，故C错误；D、物体所受合力为零时，机械能不一定守恒，如竖直下落的物体所受合力为零，机械能减少，机械能不守恒，故D错误；故选：B．只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题．本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题．4.下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是A. 牛顿第一定律B. 机械能守恒定律C. 欧姆定律D. 玻意耳定律A解：A、牛顿第一定律提出惯性的概念，即物体不受力时会保持原来的运动状态一直运动，这是一种理想化模型，首先“不受力”这个条件现实无法满足，其次“永远”运动下去现实也无法验证，故这个定律不能直接用实验验证，故A正确．B、机械能守恒定律可以用实验验证，课本上也提到该实验的设计方案，故B错误．C、欧姆定律可以用实验直接验证，故C错误．D、玻意耳定律虽然要求气体是理想气体，但是我们可以用近似的方法，也能做出相同的结果，故D错误．故选：A．“理想实验”无法直接验证，根据各个定律的验证条件，以及课本上提到的验证实验可以判定那些规律不能直接通过实验进行验证．“理想实验”虽然也叫做“实验”，但它同真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践的活动，而“理想实验”则是一种思维的活动；真实的科学实验是可以将设计通过物化过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，牛5.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A. 只有重力和弹力作用时，机械能才守恒B. 当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C. 当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒C机械能守恒定律的条件是“只有重力或系统内弹力做功”而不是“只有重力和弹力作用”，“做功”和“作用”是两个不同的概念，A错。
高中物理专题练习-动能定理 机械能守恒定律及功能关系的应用(含答案)
高中物理专题练习-动能定理机械能守恒定律及功能关系的应用（含答案）满分：100分时间：60分钟一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分.每小题只有一个选项符合题意.)1．(四川理综,1)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2．(新课标全国卷Ⅱ,17)一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是()3．(新课标全国卷Ⅱ,16)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则()A．W F2>4W F1,W f2>2W f1B．W F2>4W F1, W f2＝2W f1C．W F2<4W F1,W f2＝2W f1D．W F2<4W F1, W f2<2W f14．(新课标全国卷Ⅰ,17)如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则()A．W＝12mgR,质点恰好可以到达Q点B ．W ＞12mgR ,质点不能到达Q 点C ．W ＝12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D ．W ＜12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离5．(海南单科,4)如图,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 .质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( ) A.14mgR B.13mgRC.12mgRD.π4mgR 6．(天津理综,5)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( ) A ．圆环的机械能守恒 B ．弹簧弹性势能变化了3mgLC ．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D ．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变二、多项选择题(本题共4小题,每小题7分,共计28分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分.)7．(浙江理综,18)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N ；弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则( ) A ．弹射器的推力大小为1.1×106 N B ．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 J C ．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD ．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s 28．(新课标全国卷Ⅱ,21)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则() A．a落地前,轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为2ghC．a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD．a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg9．(江苏单科,9)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC＝h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则圆环()A．下滑过程中,加速度一直减小B．下滑过程中,克服摩擦力做的功为14m v2C．在C处,弹簧的弹性势能为14m v2－mghD．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度10．(江苏南通一模)一质点在0～15 s内竖直向上运动,其加速度－时间图象如图所示,若取竖直向下为正,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5 s内质点的动能增加C．在10～15 s内质点的机械能减少D．在t＝15 s时质点的机械能大于t＝5 s时质点的机械能三、计算题(本题共2小题,共计42分.解答时写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.)11．(江苏单科,14)(20分)一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上.套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L.装置静止时,弹簧长为32L.转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升.弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g.求：(1)弹簧的劲度系数k；(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度ω0；(3)弹簧长度从32L缓慢缩短为12L的过程中,外界对转动装置所做的功W.12．(福建理综,21)(22分)如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点.一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g.(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力；(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车.已知滑块质量m＝M2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,求：①滑块运动过程中,小车的最大速度大小v m；②滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s. 答案1． A [由机械能守恒定律mgh ＋12m v 21＝12m v 22知,落地时速度v 2的大小相等,故 A 正确.]2．A [当汽车的功率为P 1时,汽车在运动过程中满足P 1＝F 1v ,因为P 1不变,v 逐渐增大,所以牵引力F 1逐渐减小,由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma 1,f 不变,所以汽车做加速度减小的加速运动,当F 1＝f 时速度最大,且v m ＝P 1F 1＝P 1f .当汽车的功率突变为P 2时,汽车的牵引力突增为F 2,汽车继续加速,由P 2＝F 2v 可知F 2减小,又因F 2－f ＝ma 2,所以加速度逐渐减小,直到F 2＝f 时,速度最大v m ′＝P 2f ,以后匀速运动.综合以上分析可知选项A 正确.]3．C [两次物体均做匀加速运动,由于时间相等,两次的末速度之比为1∶2,则由v ＝at 可知两次的加速度之比为a 1a 2＝12,F 1合F 2合＝12,又两次的平均速度分别为v 2、v ,故两次的位移之比为x 1x 2＝12,由于两次的摩擦阻力相等,由W f ＝fx 可知,W f 2＝2W f 1；由动能定理知W 合1W 合2＝ΔE k1ΔE k2＝14,因为W 合＝W F －W f ,故W F ＝W 合＋W f ；W F 2＝W 合2＋W f 2＝4W 合1＋2W f 1<4W 合1＋4W f 1＝4W F 1；选项C 正确.]4．C [根据动能定理得P 点动能E k P ＝mgR ,经过N 点时,由牛顿第二定律和向心力公式可得4mg－mg ＝m v 2R ,所以N 点动能为E k N ＝3mgR2,从P 点到N 点根据动能定理可得mgR －W ＝E k N －E k P ,即克服摩擦力做功W ＝mgR2.质点运动过程,半径方向的合力提供向心力即F N －mg cos θ＝ma ＝m v 2R ,根据左右对称,在同一高度处,由于摩擦力做功导致在右边圆形轨道中的速度变小,轨道弹力变小,滑动摩擦力F f ＝μF N 变小,所以摩擦力做功变小,那么从N 到Q ,根据动能定理－mgR －W ′＝E k Q －E k N ,Q 点动能E k Q ＝3mgR 2－mgR －W ′＝12mgR －W ′,由于W ′＜mgR2,所以Q 点速度仍然没有减小到0,会继续向上运动一段距离,对照选项,C 正确.]5．C [在Q 点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有F N －mg ＝m v 2R ,F N ＝2mg ,联立解得v ＝gR ,下滑过程中,根据动能定理可得mgR －W f ＝12m v 2,解得W f ＝12mgR ,所以克服摩擦力做功 12mgR ,C 正确.]6．B [圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加,由能量守恒定律可知圆环的机械能减少,而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,故A 、D 错误；圆环下滑到最大距离时速度为零,但是加速度不为零,即合外力不为零,故C 错误；圆环重力势能减少了3mgl ,由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了3mgl ,故B 正确.]7．ABD [设总推力为F ,位移x ,阻力F 阻＝20%F ,对舰载机加速过程由动能定理得Fx －20%F ·x＝12m v 2,解得F ＝1.2×106 N,弹射器推力F 弹＝F －F 发＝1.2×106 N －1.0×105 N ＝1.1×106 N,A 正确；弹射器对舰载机所做的功为W ＝F 弹·x ＝1.1×106×100 J ＝1.1×108 J,B 正确；弹射器对舰载机做功的平均功率P －＝F 弹·0＋v2＝4.4×107 W,C 错误；根据运动学公式v 2＝2ax ,得a ＝v 22x ＝32 m/s 2,D 正确.]8．BD [滑块b 的初速度为零,末速度也为零,所以轻杆对b 先做正功,后做负功,选项A 错误；以滑块a 、b 及轻杆为研究对象,系统的机械能守恒,当a 刚落地时,b 的速度为零,则mgh ＝12m v 2a ＋0,即v a ＝2gh ,选项B 正确；a 、b 的先后受力如图所示.由a 的受力图可知,a 下落过程中,其加速度大小先小于g 后大于g ,选项C 错误；当a 落地前b 的加速度为零(即轻杆对b 的作用力为零)时,b 的机械能最大,a 的机械能最小,这时b 受重力、支持力,且F N b ＝mg ,由牛顿第三定律可知,b 对地面的压力大小为mg ,选项D 正确.] 9．BD [由题意知,圆环从A 到C 先加速后减速,到达B 处的加速度减小为零,故加速度先减小后增大,故A 错误；根据能量守恒,从A 到C 有mgh ＝W f ＋E p ,从C 到A 有12m v 2＋E p ＝mgh ＋W f ,联立解得：W f ＝14m v 2,E p ＝mgh －14m v 2,所以B 正确,C 错误；根据能量守恒,从A 到B 有mgh 1＝12m v 2B 1＋ΔE p1＋W f 1,从C 到B 有12m v 2＋ΔE p2＝12m v 2B 2＋W f 2＋mgh 2,又有12m v 2＋E p ＝mgh ＋W f ,联立可得v B 2＞v B 1,所以D 正确.]10．CD [质点竖直向上运动,0～15 s 内加速度方向向下,质点一直做减速运动,B 错误；0～5 s内,a＝10 m/s2,质点只受重力,机械能守恒；5～10 s内,a＝8 m/s2,受重力和向上的力F1,F1做正功,机械能增加；10～15 s内,a＝12 m/s2,质点受重力和向下的力F2,F2做负功,机械能减少,A错误,C正确；由F合＝ma可推知F1＝F2,由于做减速运动,5～10 s内通过的位移大于10～15 s内通过的位移,F1做的功大于F2做的功,5～15 s内增加的机械能大于减少的机械能,所以D正确.]11．解析(1)装置静止时,设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1,OA杆与转轴的夹角为θ1小环受到弹簧的弹力F弹1＝k·L2小环受力平衡：F弹1＝mg＋2T1cos θ1小球受力平衡：F1cos θ1＋T1cos θ1＝mg, F1sin θ1＝T1sin θ1解得k＝4mg L(2)设OA、AB杆中的弹力分别为F2、T2,OA杆与转轴的夹角为θ2,弹簧长度为x 小环受到弹簧的弹力F弹2＝k(x－L)小环受力平衡：F弹2＝mg,得x＝54L对小球：F2cos θ2＝mg, F2sin θ2＝mω20l sin θ2且cos θ2＝x 2l解得ω0＝8g 5L(3)弹簧长度为L2时,设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3,OA杆与弹簧的夹角为θ3小环受到弹簧的弹力F弹3＝k·L2小环受力平衡：2T3cos θ3＝mg＋F弹3,且cos θ3＝L 4l对小球：F3cos θ3＝T3cos θ3＋mg；F3sin θ3＋T3sin θ3＝mω23l sin θ3解得ω3＝16g L整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零, 由动能定理：W －mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 2－L 2－2mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 4－L 4＝2×12m (ω3l sin θ3)2解得：W ＝mgL ＋16mgl 2L 答案 (1)4mgL (2)8g 5L (3)mgL ＋16mgl 2L12．解析 (1)滑块滑到B 点时对小车压力最大,从A 到B 机械能守恒mgR ＝12m v 2B ①滑块在B 点处,由牛顿第二定律知 N －mg ＝m v 2B R ② 解得N ＝3mg ③ 由牛顿第三定律知 N ′＝3mg ④(2)①滑块下滑到达B 点时,小车速度最大.由机械能守恒 mgR ＝12M v 2m ＋12m (2v m )2⑤ 解得v m ＝gR3⑥②设滑块运动到C 点时,小车速度大小为v C ,由功能关系 mgR －μmgL ＝12M v 2C ＋12m (2v C )2⑦ 设滑块从B 到C 过程中,小车运动加速度大小为a ,由牛顿第二定律 μmg ＝Ma ⑧ 由运动学规律v 2C －v 2m ＝－2as ⑨解得s ＝13L ⑩ 答案 (1)3mg (2)①gR 3 ②13L1．运用功能关系分析问题的基本思路(1)选定研究对象或系统,弄清物理过程；(2)分析受力情况,看有什么力在做功,弄清系统内有多少种形式的能在参与转化；(3)仔细分析系统内各种能量的变化情况、变化数量.2．功能关系。
高中物理第七章机械能守恒定律第10节能量守恒定律与能源学案解析版新人教版必修2
第10节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。
电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物体吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些散失的能量收集起来重新利用。
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．能量转化的方向性与节约能源的必要性能量耗散反映了能量转化的宏观过程具有方向性。
所以，能源的利用是有条件的，也是有代价的，所以自然界的能量虽然守恒，但还是很有必要节约能源。
1．自主思考——判一判(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)外力对物体不做功，这个物体就没有能量。
(×)(4)煤、石油、天然气属于常规能源。
(√)(5)电能、焦炭、氢能属于一次能源。
(×)(6)冒起的煤烟和散开的炭灰可以重新合成一堆煤炭。
(×)2．合作探究——议一议(1) 一个叫丹尼斯·李(Dennis Lee)的美国人在《美国今日》《新闻周刊》等全国性报刊上刊登大幅广告，在全美各地表演，展示其号称无需任何能源的发电机。
高中物理复习：机械能守恒定律和能量守恒定律
高中物理复习：机械能守恒定律和能量守恒定律【知识点的认识】1．机械能：势能和动能统称为机械能，即E＝E k+E p，其中势能包括重力势能和弹性势能．2．机械能守恒定律（1）内容：在只有重力（或弹簧弹力）做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．（2）表达式：观点表达式守恒观点 E1＝E2，E k1+E p1＝E k2+E p2（要选零势能参考平面）转化观点△E K＝﹣△E P（不用选零势能参考平面）转移观点△E A＝﹣△E B（不用选零势能参考平面）【命题方向】题型一：机械能是否守恒的判断例1：关于机械能是否守恒的叙述中正确的是（）A．只要重力对物体做了功，物体的机械能一定守恒B．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒C．外力对物体做的功为零时，物体的机械能一定守恒D．只有重力对物体做功时，物体的机械能一定守恒分析：机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统，其他力不做功，理解如下：①只受重力作用，例如各种抛体运动．②受到其它外力，但是这些力是不做功的．例如：绳子的一端固定在天花板上，另一端系一个小球，让它从某一高度静止释放，下摆过程中受到绳子的拉力，但是拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能是守恒的．③受到其它外力，且都在做功，但是它们的代数和为0，此时只有重力做功，机械能也是守恒的．解：A、机械能守恒条件是只有重力做功，故A错误；B、匀速运动，动能不变，但重力势能可能变化，故B错误；C、外力对物体做的功为零时，不一定只有重力做功，当其它力与重力做的功的和为0时，机械能不守恒，故C错误；D、机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，故D正确．故选：D．点评：本题关键是如何判断机械能守恒，可以看能量的转化情况，也可以看是否只有重力做功．题型二：机械能守恒定律的应用例2：如图，竖直放置的斜面下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧半径为R，∠COB ＝θ，斜面倾角也为θ，现有一质量为m的小物体从斜面上的A点无初速滑下，且恰能通过光滑圆形轨道的最高点D．已知小物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求：（1）AB长度l应该多大．（2）小物体第一次通过C点时对轨道的压力多大．分析：（1）根据牛顿第二定律列出重力提供向心力的表达式，再由动能定理结合几何关系即可求解；（2）由机械能守恒定律与牛顿第二定律联合即可求解．解：（1）因恰能过最高点D，则有又因f＝μN＝μmgcosθ，物体从A运动到D全程，由动能定理可得：mg（lsinθ﹣R﹣Rcosθ）﹣fl＝联立求得：（2）物体从C运动到D的过程，设C点速度为v c，由机械能守恒定律：物体在C点时：联合求得：N＝6mg答：（1）AB长度得：．（2）小物体第一次通过C点时对轨道的压力6mg．点评：本题是动能定理与牛顿运动定律的综合应用，关键是分析物体的运动过程，抓住滑动摩擦力做功与路程有关这一特点．题型三：多物体组成的系统机械能守恒问题例3：如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（）A．斜面倾角α＝30°B．A获得最大速度为2gC．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒分析：C球刚离开地面时，弹簧的弹力等于C的重力，根据牛顿第二定律知B的加速度为零，B、C加速度相同，分别对B、A受力分析，列出平衡方程，求出斜面的倾角．A、B、C组成的系统机械能守恒，初始位置弹簧处于压缩状态，当B具有最大速度时，弹簧处于伸长状态，根据受力知，压缩量与伸长量相等．在整个过程中弹性势能变化为零，根据系统机械能守恒求出B的最大速度，A的最大速度与B相等；解：A、C刚离开地面时，对C有：kx2＝mg此时B有最大速度，即a B＝a C＝0则对B有：T﹣kx2﹣mg＝0对A有：4mgsinα﹣T＝0以上方程联立可解得：sinα＝，α＝30°，故A正确；B、初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1＝mg由上问知x1＝x2＝，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：4mg（x1+x2）sinα＝mg（x1+x2）+（4m+m）v Bm2以上方程联立可解得：v Bm＝2g所以A获得最大速度为2g，故B正确；C、对B球进行受力分析可知，C刚离开地面时，B的速度最大，加速度为零．故C错误；D、从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B、C及弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误．故选：AB．点评：本题关键是对三个小球进行受力分析，确定出它们的运动状态，再结合平衡条件和系统的机械能守恒进行分析．【解题方法点拨】1．判断机械能是否守恒的方法（1）利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化．如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少．（2）用做功判断：若物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒．（3）用能量转化来判断：若系统中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．（4）对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示．2．应用机械能守恒定律解题的基本思路（1）选取研究对象﹣﹣物体或系统．（2）根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒．（3）恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能．（4）选取方便的机械能守恒定律的方程形式（E k1+E p1＝E k2+E p2、△E k＝﹣△E p或△E A＝﹣△E B）进行求解．注：机械能守恒定律的应用往往与曲线运动综合起来，其联系点主要在初末状态的速度与圆周运动的动力学问题有关、与平抛运动的初速度有关．3．对于系统机械能守恒问题，应抓住以下几个关键：（1）分析清楚运动过程中各物体的能量变化；（2）哪几个物体构成的系统机械能守恒；（3）各物体的速度之间的联系．13．能量守恒定律【知识点的认识】能量守恒定律1．内容：能量即不会凭空产生，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其总量不变，叫能量守恒定律．2．公式：E＝恒量；△E增＝△E减；E初＝E末；3．说明：①能量形式是多种的；②各种形式的能都可以相互转化．4．第一类永动机不可制成①定义：不消耗能量的机器，叫第一类永动机．②原因：违背了能量守恒定律．。
【学霸笔记】物理必修二7.10能量守恒定律与能源
第十节 能量守恒定律与能源
一、能量
1、定义：一个物体能够对外做功，就说这个物体就具有能量。
2、能量具有多样性：不同运动形式对应不同的能量。
①机械能：机械运动。
②内能：热运动
③电磁能：电磁运动。
④核能：核运动
此外，自然界还有太阳能，化学能，生物能，潮汐能，地热能。
3、能量的转化：
不同形式的能量在一定条件下相互转化，在转化的过程中总量保持不变。
4、功是能量转化的量度：
①Ep ∆-=G W ．
②Ep ∆-=F W ．
③k E ∆=合W ④E ∆=其W
二、能量守恒定律
1、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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2、表达式：
①E 初＝E 末.（前后）
3、说明：
①是贯穿物理学的基本规律之一，是学习物理的一条主线。
②分清系统中有多少形式的能，发生了哪些转移和转化。
三、能源与能量耗散
1、人类利用能源经历的三个时期：柴薪时期、煤炭时期、石油时期。
2、能量耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会自动聚集起来供人类重新利用。
即能量转化具有方向性。
四、功能原理
1
2、基本结论：
①摩擦力做功和是否产生热量无必然关系：摩擦力可能做功，无热量；摩擦力不做功，产热量。
②静摩擦力一定不产热，滑动摩擦力一定产热。
③x f l f Q •==W ；相滑
专题 滑板模型与传送带模型 一、滑板模型
二、传送带模型。
物体的机械能和能量守恒定律
物体的机械能和能量守恒定律能量是物理学中一个重要的概念，它存在于各种不同形式的物体和现象中。
在经典力学中，机械能是一种常见的能量形式，它包括了物体的动能和势能。
本文将探讨物体的机械能以及能量守恒定律的基本原理。
一、机械能的定义与运动的特点机械能是指物体由于运动而具有的能量，包括了物体的动能和势能。
动能是由于物体运动而产生的能量，它与物体的质量和速度有关。
动能的表达式为：E_k = 1/2mv^2，其中E_k为动能，m为物体的质量，v 为物体的速度。
势能是由于物体所处的位置而具有的能量，它与物体的位置和形状有关。
常见的势能形式有重力势能、弹性势能和化学势能等。
重力势能的表达式为：E_p = mgh，其中E_p为重力势能，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
在运动中，机械能可以相互转换，但总机械能守恒。
这意味着，在没有外力和非保守力的情况下，系统的机械能保持不变。
当物体受到外力或非保守力的作用时，机械能会发生转换，并且转换的总量等于外力对物体做功或非保守力对物体所做的负功。
二、能量守恒定律的基本原理能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量的总量保持不变。
即使能量在不同形式之间转换，总能量仍保持不变。
根据能量守恒定律，机械能的转换可以用下式表示：ΔE_k + ΔE_p + ΔW = 0，其中ΔE_k和ΔE_p分别表示动能和势能的变化量，ΔW为外力对物体所做的功。
根据能量守恒定律，当一个物体从一个位置移动到另一个位置时，其动能和势能会发生相应的变化。
例如，当一个物体从高处下落时，它失去了一部分的势能，同时增加了相应的动能。
这个过程中，重力对物体做了负功，使得机械能保持不变。
当物体受到其他非保守力的作用时，能量转换的情况更加复杂。
非保守力对物体的功既可以正值也可以负值，取决于力的方向和物体的运动方向。
然而，总能量仍然守恒，只是能量在不同形式之间进行转换。
三、应用举例能量守恒定律在日常生活中有许多应用。
物理必修二机械能及其守恒定律测试题及答案详解
第五章 《机械能及其守恒定律》本章的概念包括：1. 追寻守恒量A ． 势能 B. 动能2. 时间和位移C ． 功— cos W Fl α= D. 正功和负功３. 运动快慢的描述——速度E. 功率— Wt P = F. 额定功率和实际功率G. 功率和速度— P Fv =4． 重力势能H ． 重力的功— 12()G W mg h h =-I ． 重力势能— P E mgh =重力做的功与重力势能的关系— 12P P P E E E =-J ． 重力势能的相对性— 势能是系统所共有的5. 探究弹性势能的表达式—（体会探究的过程和方法） ６. 探究功与物体速度变化的关系7. 动能和动能原理K. 动能的表达式— 212W mv =L. 动能原理— 21k k W E E =-8. 机械能守恒定律9. 实验：探究机械能守恒定律1０. 能量守恒与能源Ｍ. 能量守恒定律Ｎ. 能源和能量耗散分类试题汇编一、选择题1．【01粤·豫综合】假设列车从静止开始匀加速运动，经过5０0m的路程后，速度达到3６０km/h。
整个列车的质量为1.０0×105kg，如果不计阻力，在匀加速阶段、牵引力的最大功率是A．4.67×106kWＢ.1.０×1０5ｋW C．1.0×108kW D.4.６7×１09kW 2.【０1上海】在一种叫做“蹦极跳”有的运动中,质量为m的游戏者系一根长为Ｌ、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点。
若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是A.速度先增大后减小Ｂ.加速度先减小后增大C.动能增加了ｍgＬD.重力势能减少了mgL3.【01春招】将物体以一定的初速度竖直上抛.若不计空气阻力，从抛出到落回原地的整个过程中，下列四个图线中正确的是4.【0１上海】一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,（A)升降机的速度不断减小（B）升降机的加速度不断变大（Ｃ）先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功(Ｄ）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。
高中物理必修二第八章—动量与功能关系综合题
例题6：如图所示，质量均为m的三个小球A、B、C， 置于光滑的水平面上小球B、C间夹有原来已完全压紧
得不能再压缩的弹簧，两小球用细线相连，使弹簧不 能伸展。小球A以初速度V0沿小球B、C的连线方向向B 球运动，相碰后A、B粘合在—起，然后连接B、C间的 细线受到扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、 B分离，脱离弹簧后C的速度为V0。求： (1) 弹簧所释放的弹性势能EP； (2)若使小球A以初速度V向B小球运动，小球C在脱离 弹簧后的速度为2V0，则A球的初速度V应为多大?
⑴ A、B 共同运动的速度。
⑵ A、B之间的动摩擦因数
⑶ A向左运动的最大位移。
例题10：在光滑的水平面上，静止着长为L的方木块 M，今有A、B两颗子弹沿同一轴线，以水平初速 度vA、vB从M的左右两侧同时射入木块。A、B在 木块中射入的深度分别为dA、dB，且 dA>dB，dA ＋dB<L。如图所示，若子弹射入过程中，木块始 终保持静AB止C，则有（ ）
的两倍，使他们紧挨着放在光滑的水平面上。让小
滑块仍以水平初速度v0从A的左端开始向右滑动，
如图乙所示。下列说法正确的有C（ ）
A、小滑块恰能滑到B的右端与B相对静止。 B、小滑块将从B的右端飞离木板。 C、小滑块滑到B的右端之前就与B相对静止。 D、小滑块在B上产生的热量是A上产生的热量的两倍。
例题12：如图所示，长木板ab的b端有固定挡板，木 板连同挡板的质量M=4.0kg，长L=2m，木板静止 在光滑水平面上，质量m=1.0kg的小物块以 v0=4.0m/s的水平初速度从a端滑上木板，并运动b 端与挡板碰撞，碰撞后小物块恰好回到a端而未脱离 木板，已知小物块与木板之间的动摩擦因素μ=0.10， g=10m/s2。求小物块与挡板碰撞过程中损失的机 械能。
新人教版高中物理必修二 同步学案
新人教版高中物理必修二同步学案第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源【自主学习】1能量(1)概念.一个物体能够对外,我们就说这个物体具有。
如:运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量。
又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功.因此都具有能量。
(2〕形式：能量有各种不同的形式。
运动的物体具有 ;被举高的重物具有 ;发生弹性形变的物体具有 ;由大量粒子构成的系统具有。
另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。
不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应 ;内能与大量微观粒子的相对应(3)能量的转化：各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。
也就是说当某个物体的能量时,一定存在其他物体的能量且减少量一定增加量;当的能量减少时,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定增加量。
（4）功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。
做功的过程就是各种形式的的过程。
且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。
2能量守恒定律(1)内容:能量既不会，也不会,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中.能量的总量,这个规律叫做能量守恒定律.(2)定律的表达式：①②3.能源和能量耗散(1)能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期,即，。
(2)能量耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会起来供人类重新利用;电池中的化学能转化为电能,它又通过灯泡转化为内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能起来这种现象叫做能量的耗散。
【探究学习】引入新课教师活动：提出问题：我们已学习了多种形式的能，请同学们说出你所知道的能量形式。
我们还知道不同能量之间是可以相互转化的，请你举几个能量转化的例子。
高三二轮复习《第2讲 功能关系、机械能守恒定律和能量守恒定律》教案
专题五功和能第2讲功能关系机械能守恒定律和能量守恒定律一、核心知识、方法回扣：1．机械能守恒定律:（1）内容：在只有重力（和弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．（2）机械能守恒的条件①对某一物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒．②对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒．（3）三种表达式:①守恒的观点:____ ____ _____。
②转化的观点:_____ _____。
③转移的观点:_____ ___。
2．几个重要的功能关系(1)重力的功等于的变化,即W G＝.(2)弹力的功等于的变化,即W弹＝.(3)合力的功等于的变化,即W＝.(4)重力之外(除弹簧弹力)的其他力的功等于的变化.W其他＝ΔE.(5)一对滑动摩擦力做的功等于的变化.Q＝F·s相对.3．静电力做功与无关.若电场为匀强电场,则W＝Fs cos α＝Eqs cos α；若是非匀强电场,则一般利用W＝来求.4．磁场力又可分为洛伦兹力和安培力.洛伦兹力在任何情况下对运动的电荷都；安培力可以做正功、负功,还可以不做功.5．电流做功的实质是电场对做功.即W＝UIt＝.6．导体棒在磁场中切割磁感线时,棒中感应电流受到的安培力对导体棒做功,使机械能转化为能.7．静电力做功等于的变化,即W AB＝－ΔE p.二、方法、规律：1．机械能守恒定律的应用(1)机械能是否守恒的判断①用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功代数和是否.②用能量转化来判断,看是否有机械能转化为其他形式的能.③对一些“绳子突然绷紧”、“”等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明及暗示.(2)应用机械能守恒定律解题的基本思路①选取研究对象——物体系.②根据研究对象所经历的物理过程,进行、分析,判断机械能是否守恒.③恰当地选取参考平面,确定研究对象在运动过程的始末状态时的机械能.④根据机械能守恒定律列方程,进行求解.2．功能关系在电学中应用的题目,一般过程复杂且涉及多种性质不同的力,因此,通过审题,抓住和运动过程分析是关键,然后根据不同的运动过程各力做功的特点来选择规律求解. 3．力学中的动能定理和能量守恒定律在处理电学中能量问题仍然是首选的方法.三、错题集：1、如图所示，桌面高地面高H，小球自离桌面高h处由静止落下，不计空气阻力，则小球触地的瞬间机械能为（设桌面为零势面）（）A．mgh B．mgH C．mg（H＋h） D．mg（H－h）2、以下过程中机械能守恒的是（）A.以8m/s2的加速度在空中下落的石块B.沿固定的光滑斜面自由下滑的滑块C.正在升空的火箭D.吊在轻质弹簧下端正在自由振动的小球3、如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦。
必修二第五章 机械能及守恒定律 (高考物理复习)
第五章 机械能及守恒定律第一单元 功和功率一、高考考点,功 Ⅱ(考纲要求)1.做功的两个因素：力和物体在 上发生的位移． 2．功的公式：W ＝ ，其中F 为恒力，α为F 的方向与位移l 方向的夹角；功的单位： (J)；功是 (矢、标)量．3．功的正负：功率 Ⅱ(考纲要求)1.定义：功与完成这些功所用时间的 .2.物理意义：描述力对物体 . 3．公式 (1)P ＝Wt，P 为时间t 内的 .(2)P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角) ①v 为平均速度，则P 为 . ②v 为瞬时速度，则P 为 . 4.额定功率：机械 时输出的 功率. 5.实际功率：机械 时输出的功率．要求 额定功率. 二、基础自测 1.(2011·重庆南岸区模拟)下图所示的四幅图是小明提包回家的情景，其中小明提包的力不做功的是( ). 2.一个力对物体做了负功，则说明( ). A.这个力一定阻碍物体的运动 B.这个力不一定阻碍物体的运动 C.这个力与物体运动方向的夹角α>90° D.这个力与物体运动方向的夹角α<90°3.质量为1 kg 的物体从某一高度自由下落，设1 s 内物体未着地，则该物体下落1 s 末重力做功的瞬时功率是(取g ＝10 m/s 2)( ). A.25 W B ．50 W C.75 W D ．100 W4.一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是( ).A.汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B.汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C.汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D.当牵引力等于阻力时，速度达到最大值 5.如图所示，汽车在拱形桥上由A 匀速率运动到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.牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功C.合外力对汽车不做功D.重力做功的瞬时功率会变化 三、高考体验 1．(2009·海南)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是x 1和x 2，速度分别是v 1和v 2，合外力从开始至t 0时刻做的功是W 1，从t 0至2t 0时刻做的功是W 2，则( )． A ．x 2＝5x 1 v 2＝3v 1 B ．x 2＝9x 1 v 2＝5v 1 C ．x 2＝5x 1 W 2＝8W 1 D ．v 2＝3v 1 W 2＝9W 12．(2009·辽宁、宁夏理综)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )．A ．F 先减小后增大B ．F 一直增大C ．F 的功率减小D ．F 的功率不变 3．(2010·课标全国，16)如图所示，在外力作用下某质点运动的v －t 图象为正弦曲线．从图中可以判断( )． A ．在0～t1时间内，外力做正功B ．在0～t 1时间内，外力的功率逐渐增大C ．在t 2时刻，外力的功率最大D ．在t 1～t 3时间内，外力做的总功为零 4．(2011·江苏卷)如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一个鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )．A ．0.3 JB ．3 JC ．30 JD ．300 J 5．(2011·海南卷，9)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1秒内受到2 N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是( )．A ．0～2 s 内外力的平均功率是94WB ．第2秒内外力所做的功是54JC ．第2秒末外力的瞬时功率最大D ．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4/5第二单元 动能和动能定律一、高考考点动能和动能定理 Ⅱ(考纲要求)1.动能(1)定义：物体由于 而具有的能叫动能. (2)公式：E k ＝ ．(3)单位： ，1 J ＝1 N 〃m ＝1 kg 〃m 2/s 2. (4)矢标性：动能是 ，只有正值. (5)动能是 ，因为v 是瞬时速度. 2.动能定理二、基础自测 1.(2012·苏州模拟)一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能( ). A.与它下落的距离成正比 B.与它下落距离的平方成正比 C.与它运动的时间成正比 D.与它运动时间的平方成正比2.(2012·中山模拟)质量为m 的物体在水平力F 的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v ，再前进一段距离使物体的速度增大为2v ，则( ). A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍3.一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( ). A.合外力做功50 J B ．阻力做功500 J C.重力做功500 J D ．支持力做功50 J4.如图一半径为R 的半圆形轨道BC 与一水平面相连，C 为轨道的最高点，一质量为m 的小球以初速度v 0从圆形轨道B 点进入，沿着圆形轨道运动并恰好通过最高点C ，然后做平抛运动．求：(1)小球平抛后落回水平面D 点的位置距B 点的距离.(2)小球由B 点沿着半圆轨道到达C 点的过程中，克服轨道摩擦阻力做的功.三、高考体验（一）动能及动能定理的单独考查(低频考查) 1．(2009·上海单科，5)小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的2倍，到达最高点后再下落至离地高度h 处，小球的势能是动能的2倍，则h 等于( )．A.H 9B.2H 9C.3H 9D.4H 92．(2011·课标全国卷，15)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能( )．A ．一直增大B ． 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大C ．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D ．先逐渐减小至零，再逐渐增大 （二）动能定理的应用且综合其他考点出现(高频考查) 3．(2009·上海单科，20)质量为5×103 kg 的汽车在t ＝0时刻速度v 0＝10 m/s ，随后以P ＝6×104 W 的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s 达到最大速度，该汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103 N ．求： (1)汽车的最大速度v m ；(2)汽车在72 s 内经过的路程s .4．(2011·江苏卷，14)如图所示，长为L 、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置．将一质量为m 的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M ＝km 的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．(重力加速度为g )．(1)求小物块下落过程中的加速度大小； (2)求小球从管口抛出时的速度大小； (3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于22L .第三单元 机械能守恒定律及其应用一、高考考点重力做功与重力势能 Ⅱ(考纲要求)1.重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置和末位置的竖直高度有关，跟物体的运动路径无关. 2.重力势能 (1)重力做功的特点①重力做功与 无关，只与始末位置的 有关. ②重力做功不引起物体 的变化. (2)重力势能 ①概念：物体由于 而具有的能. ②表达式：E p ＝③矢标性：重力势能是 ，正负表示其 . (3)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 ；重力对物体做负功，重力势能就 ②定量关系：重力对物体做的功 物体重力势能的减少量．即W G ＝－(E p2－E p1)＝ ． 3.弹性势能 (1)概念：物体由于发生 而具有的能.(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量 ，劲度系数 ，弹簧的弹性势能越大.(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系， 用公式表示：W ＝ ．机械能守恒定律及其应用 Ⅱ(考纲要求)1.机械能： 和 统称为机械能，其中势能包括 和 2．机械能守恒定律(1)内容：在只有 做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能 。
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点汇总(带答案)
高中物理必修二第八章机械能守恒定律知识点汇总单选题1、如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体与斜面体始终相对静止。
则下列说法中正确的是（）A．物体所受支持力一定做正功B．物体所受摩擦力一定做正功C．物体所受摩擦力一定不做功D．物体所受摩擦力一定做负功答案：AA．由功的定义式W=Flcosθ可知，物体所受支持力方向垂直斜面向上，与位移方向的夹角小于90°，支持力一定做正功，故A正确；BCD．摩擦力的方向不确定，当摩擦力F f沿斜面向上，摩擦力做负功；当摩擦力F f沿斜面向下，摩擦力做正功；当摩擦力不存在，不做功，故BCD错误。
故选A。
2、如图所示，用锤头击打弹簧片，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动。
若A、B两球质量相等，且A球做平抛运动的初动能是B球落地瞬间动能的3倍，不计空气阻力。
则A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为（）A．30°B．45°C．60°D．120°答案：C设B落地的速度为v，则有E k B=12mv2设A做平抛运动的初速度为v0，则有E k A=12mv02=3E k B=3×12mv2解得v0=√3v因A在竖直方向的运动是自由落体运动，故A落地时竖直方向的速度也为v，设A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为θ，则有tanθ=v0v=√3解得θ=60∘故选C。
3、如图所示，跳水运动员从跳板上以一定的速度斜向上跳起，最后以一定的速度进入水中，若不计阻力，则该运动员在下降的过程中（）A．重力势能减小，动能增加，机械能不变B．重力势能减小，动能增加，机械能减小C．重力势能增加，动能增加，机械能增加D．重力势能减小，动能增加，机械能增加答案：A不计空气阻力，运动员下降过程中机械能守恒，重力势能减小，动能增加，机械能不变。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：机械能守恒定律(课后习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律机械能守恒定律课后篇巩固提升合格考达标练1.下列运动过程中,机械能守恒的是()A.热气球缓缓升空B.树叶从枝头飘落C.掷出的铅球在空中运动D.跳水运动员在水中下沉,空气的浮力做功,机械能不守恒,选项A错误;树叶从枝头飘落,所受的空气阻力不能忽略,空气阻力做负功,其机械能不守恒,选项B错误;掷出的铅球在空中运动时,所受空气的阻力对其运动的影响可以忽略,只有重力做功,其机械能守恒,选项C正确;跳水运动员在水中下沉时,所受水的浮力做负功,其机械能不守恒,选项D错误。
2.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧始终处于弹性限度内,下列关于能量的叙述正确的是()A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变,弹力做负功,重力势能、弹性势能及动能都要发生变化,任意两种能量之和都不会保持不变,但三种能量相互转化,总和不变,选项D正确。
3.(多选)(2021江苏徐州高一检测)如图所示,一轻弹簧的一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由下摆,不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则在小球由A 点摆向最低点B的过程中()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增加C.弹簧和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能减少,所以小球的机械能减少,A错误,D正确。
由于弹簧被拉长,所以弹簧的弹性势能增大,B正确。
A到B的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,即弹簧和小球组成的系统机械能守恒,C正确。
4.以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),则()A.h1=h2>h3B.h1=h2<h3C.h1=h3<h2D.h1=h3>h2,上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒定律得mgh=12mv02,所以h=v022g,斜上抛物体在最高点速度不为零,设为v1,则mgh2=12mv02−12mv12,所以h2<h1=h3,故D对。
物理必修二机械能守恒知识点2篇
物理必修二机械能守恒知识点物理必修二机械能守恒知识点精选2篇（一）物理必修二中关于机械能守恒的知识点主要有以下几点：1. 机械能的定义：机械能是指一个物体由于其位置和运动状态所具有的能量。
机械能包括动能和势能两部分。
2. 动能的定义：动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度的平方成正比。
动能的公式为：K＝(1/2)mv^2，其中K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
3. 势能的定义：势能是物体由于处于一个特定的位置而具有的能量，它与物体的质量、重力加速度和位置高度的乘积成正比。
势能的公式为：Ep＝mgh，其中Ep表示势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示位置高度。
4. 机械能守恒定律：在一个孤立的力学系统中，当只有重力做功时，物体的总机械能（动能和势能之和）保持不变。
这就是机械能守恒定律。
根据能量守恒定律，机械能守恒定律可以表达为K1 + Ep1 = K2 + Ep2，即系统的初始机械能等于系统的最终机械能。
5. 应用：机械能守恒定律可以应用于各种实际问题中，如斜面上的滑块问题、自由落体运动问题等，通过分析物体在不同位置的动能和势能的变化，可以求解物体的速度、高度等相关信息。
总结起来，机械能守恒是指在只有重力做功的情况下，物体的总机械能保持不变。
通过应用机械能守恒定律，可以解决一些与动能和势能相关的问题。
物理必修二机械能守恒知识点精选2篇（二）物理必修二中关于引力的重要知识点如下：1. 万有引力定律：牛顿提出的万有引力定律说明了两个物体之间的引力大小与它们质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
该定律可以用公式表示为：F=G * (m1 * m2) / r^2，其中F为两物体之间的引力大小，m1和m2为物体的质量，r为两物体之间的距离，G为万有引力常数。
2. 引力场：物质体的质量会在周围形成一个引力场，其他物体在该引力场中受到引力的作用。
引力场的强弱可以用重力场强度表示，表示为g。
3-3机械能守恒定律 能量守恒定律
守恒定律
用一弹簧将质量分别为m 例题 3-6 用一弹簧将质量分别为 1和m2的上下两水 平木板连接如图所示，下板放在地面上。（ 。（1） 平木板连接如图所示，下板放在地面上。（ ）如以 上板在弹簧上的平衡静止位置为重力势能和弹性势能 的零点，试写出上板、 的零点，试写出上板、弹簧以及地球这个系统的总势 。（2） 能。（ ）对上板加多大的向下压力 F ，才能因突然 撤去它，使上板向上跳而把下板拉起来？ 撤去它，使上板向上跳而把下板拉起来？
m g m ′ Tm = k( x0 + h) = k( v0 ) = m + kmv0 g + k k 由此式可见，如果v 较大， 也较大。 由此式可见，如果 0较大，T’m也较大。所以对 于一定的钢丝绳来说，应规定吊运速度v 于一定的钢丝绳来说，应规定吊运速度 0不得超过 某一限值。 某一限值。
守恒定律
例题3-5 起重机用钢丝绳吊运一质量为 的物体，以 起重机用钢丝绳吊运一质量为m 的物体， 例题 速度v0作匀速下降，如图所示。当起重机突然刹车时， 速度 作匀速下降，如图所示。当起重机突然刹车时， 物体因惯性进行下降， 物体因惯性进行下降，问使钢丝绳再有多少微小的伸 设钢丝绳的劲度系数为k， 长？(设钢丝绳的劲度系数为 ，钢丝绳的重力忽略不 设钢丝绳的劲度系数为 计)。这样突然刹车后，钢丝绳所受的最大拉力将有多 。这样突然刹车后， 大？ T
弹 p2
所以在最低位置时， 所以在最低位置时，系统的总机械能为 1 弹 重 E2 Ek 2 Ep2 Ep2 = k( x0 + h)2 ＝ ＋ ＋ 2
守恒定律
按机械能守恒定律， 按机械能守恒定律，应有E1＝E2，于是 1 1 2 1 2 m 0 + kx0 + m = k( x0 + h)2 v gh 2 2 2 1 2 1 kh + (kx0 m )h m 0 = 0 g v2 2 2 由于物体作匀速运动时，钢丝绳的伸长x 由于物体作匀速运动时，钢丝绳的伸长 0量满足 x0=G/k=mg/k，代入上式后得 ，
新人教版高中物理必修二第八章《机械能守恒定律》测试题(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，在倾角θ=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m。
两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2则下列说法中正确的是（）A．整个下滑过程中A球机械能守恒B．整个下滑过程中B球机械能守恒C．整个下滑过程中A球机械能的增加量为2 3 JD．整个下滑过程中B球机械能的增加量为2 3 J2．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。
小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。
物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。
在上述过程中（）A．弹簧的最大弹力为mgμB．物块克服摩擦力做的功为2mgsμC．弹簧的最大弹性势能为2mgsμD．物块在A点的初速度为2gsμ3．小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线上。
假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（）A．沿轨迹3运动的石子落水时速度最小B．三个石子在最高点时速度相等C ．小孩抛出时对三个石子做的功相等D ．沿轨迹3运动的石子在落水时重力的功率最大 4．在2020年蹦床世界杯巴库站暨东京奥运会积分赛中，中国选手朱雪莹夺得女子个人网上冠军。
蹦床运动可以简化为图示的模型，A 点为下端固定的竖直轻弹簧的自由端，B 点为小球在弹簧上静止时的位置，现将小球从弹簧正上方某高度处由静止释放，小球接触弹簧后运动到最低点C 的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．小球从A 运动到C 的过程中小球的机械能不守恒B ．小球到达A 时速度最大C ．小球从A 运动到B 的过程中处于超重状态D ．小球从B 运动到C 的过程中处于失重状态5．在高处的某同一点将甲、乙两个质量相同的小球以相同的速率0v 分别竖直上抛、平抛。
高中物理必修二课后习题答案
高中物理必修二课后习题答案【高中物理必修二课后习题答案】第一章物质结构一、必修二第一章习题答案1. 金属原子的电子云中电子的运动状态是相对固定而不是规则振动的。
2. 充分加热后，固体物质原子间距离减小，固体膨胀；液体由于分子间距离较大，因此一般情况下是膨胀的；气体由于分子间无拘束状态，所以当联接分子间距离越来越大的时候，气体体积增大，固体、液体、气体的大气压都是由于它们的分子在频繁地与外界的气压作用下产生的。
3. （1）原子的质量数=原子中质子数+原子中中性粒子数；（2）原子的电子数=原子中质子数。
4. 分子的电荷量为零，不会受到电场力的作用，因而在电场中不受力。
5. 氢键的作用是氢原子的电子与另一个分子的原子核间形成氢键，将分子聚集起来形成有理化合物。
二、必修二第一章小试牛刀1. 化合物的结构: A（C1H2O）3→醇，B（C2H6O2）2→醇酸，C（CH3Cl）2→烷烃，D（CO2H4）→酸，E（C3H8O）→醇，F （C2H4O）→醛。
2. 分别是：A（CH3OH）2→CH3OH，B（C2H5OH）2→HC2H3O2，C CH3Cl→CH3，D CO2H4→CO2＋H2，EC3H8O→C3H8，F（CH3CHO）2→CH3CHO。
3. （1）从它的化学结构可以看出这可以遵循星型结构的规则，它是由1个中央原子和3个末端原子构成的，单中心结构的氨分子由于它的原子结构而不再符合这个规则。
（2）这样的效应可以被设计成同种化学结构的不同类型的分子之间所产生的，它们中的各个原子对序列的影响也是不相同的。
（3）由于长度的分布不同，在有些情况下它们之间结构的差异将会更加明显，而在有些情况下它们之间的结构差异则细微得令人难以分辨。
第二章运动的描述一、必修二第二章习题答案1. （1）物体的运动状态包括位置、速度和加速度三个方面；（2）匀加速直线运动中速度平均值与瞬时值相同时，速度是匀的；（3）做匀加速曲线运动的物体的速度方向和加速度方向不一定相同，但一定不相反。
【单元练】(必考题)高中物理必修2第八章【机械能守恒定律】基础练习(答案解析)
一、选择题1．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成a 角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，运动过程中人对皮带的摩擦力恒为f 。
使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（ ）A ．人脚对此皮带的摩擦力等于皮带对人脚的摩擦力B ．人对皮带做功的功率为fvC ．人对皮带做功的功率为mgvD ．人对皮带不做功B 解析：BA ．运动员的脚对皮带的摩擦力与皮带对人脚的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，两摩擦力只是大小相等，故A 错误； BC ．人对皮带的力为摩擦力，故人对皮带做功的功率P fv =故B 正确C 错误；D ．皮带在人的作用下移动了距离，人对皮带做功，故D 错误。
故选B 。
2．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D 解析：DA. 由于“粗糙斜面ab”的存在，M沿斜面向下运动的过程中，与斜面之间有摩擦损耗，所以两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；B. 由动能定理可知，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加量，故B错误；C. 除重力、弹力以外的力做功，将导致机械能变化；轻绳对m的拉力对m做正功，则轻绳对m做的功等于m机械能的增加量，故C错误；D. 除重力、弹力以外的力做功，将导致机械能变化；M沿斜面向下运动的过程中要克服摩擦力做的功，根据能量守恒定律，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，故D正确。
2021-2022学年 教科版(2019)必修2 第四章 机械能及其守恒定律 单元测试卷(含答案)
2021-2022学年教科版（2019）必修2 第四章机械能及其守恒定律单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(每题4分，共8各小题，共计32分)1.如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。
在环上套有两个小球A和、之间用一根长为3R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。
已知A球质量为4,m B球,B A B质量为m，重力加速度为g。
现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为( )A.mgRB.1.2mgRC.1.4mgRD.1.6mgR2.一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示。
长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球。
小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直。
将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）( )D.3.如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的水平轨道上。
现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑半圆轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为（重力加速度为g）( )A.mgRB.2mgRC.2.5mgRD.3mgR4.如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平地面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则( )A.沿轨道1滑下重力做功多B.沿轨道2滑下重力做功多C.沿轨道3滑下重力做功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多5.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。
在水平拉力F的作用下，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F的瞬时功率变化情况是( )A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大，后减小D.先减小，后增大6.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。
必修机械能§能量守恒定律与能源
能量守恒定律的原理与数学表达式
能量守恒定律的原理
• 能量守恒定律表明，在一个封闭系统中，能量的总量始终保持不变 • 无论能量如何转换，其总量都不会发生变化
能量守恒定律的数学表达式
• 能量守恒定律可以用数学公式表示为：ΔU = 0，其中ΔU为系统内能量的变化量 • 能量守恒定律还可以表示为：总能量 = 动能 + 势能 + 内能 + 其他能量形式
未来能源转换与利用的挑战
• 如何克服能源转换过程中的技术难题，提高能源转换效 率 • 如何在满足能源需求的同时，降低能源消耗对环境的负 面影响
05
能源与环境保护的关系
能源消耗对环境的影响
能源消耗对环境的影响
• 能源消耗会导致温室气体排放，加剧全球气候变化 • 能源消耗还可能引起环境污染，如土地污染、水体污染等
可再生能源的类型与特点
可再生能源的类型
• 可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能等
可再生能源的特点
• 可再生能源的储量无限，具有可持续利用的优势 • 可再生能源的燃烧过程不会产生温室气体，对环境友好 • 可再生能源的开发技术不断进步，成本逐渐降低
核能在能源转换与利用中的作用
核能的类型
• 核能主要包括核裂变能和核聚变能两种形式
核能的特点
• 核能具有高能量密度，能够提供大量的能源 • 核能的燃烧过程不会产生温室气体，对环境友好 • 核能的技术成熟度较高，但存在一定的安全隐患和废物 处理问题
04
能源的转换与利用效率
能源转换过程中的能量损失
能量损失的原因Biblioteka • 能量在转换过程中会因为各种阻力和不完全转换而导致 能量损失 • 能量损失的主要形式包括热量损失、声能损失、电磁辐 射损失等
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高中同步测试卷(七)第七单元机械能守恒与能量守恒定律(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠——变频空调，据专家介绍，变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行耗能的5至7倍．空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动．这样会频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机，而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电．阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是( )A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律B．变频空调运行中做功少，转化能量多C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电D．变频空调和定频空调做同样功时，消耗的电能不同2.如图所示，从倾角为θ＝30°的斜面顶端以初动能E 1＝6 J向下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E2为( )A．8 J B．12 JC．14 J D．16 J3.如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时托住B，A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析中正确的是( )A．B物体受到细线的拉力保持不变B．B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C．A物体动能的增加量等于B物体的重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线的拉力对A做的功4.有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B 的绳长为( )A.4v 2gB.3v 2gC.2v 23g D.4v 23g5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防队员从一平台上自由下落2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m ，最后停止．用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图象如图所示，由图象可知( )A ．t 2时刻消防员的速度最大B ．t 3时刻消防员的动能最小C ．t 4时刻消防员的加速度最大D ．消防员在整个运动过程中机械能守恒6.内壁光滑的环形凹槽半径为R ，固定在竖直平面内，一根长度为2R 的轻杆，一端固定有质量为m 的小球甲，另一端固定有质量为2m 的小球乙．现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后( )A ．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B ．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C ．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D ．杆从右向左滑回时，乙球一定不能回到凹槽的最低点7.如图所示，质量为m 的物块从A 点由静止开始下落，加速度为12g ，下落H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 后到达最低点C .在由A 运动到C 的过程中，则( )A ．物块机械能守恒B ．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C ．物块机械能减少mg (H ＋h )/2D ．物块和弹簧组成的系统机械能减少mg (H ＋h )/2二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8.如图所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是( )A ．物体的重力势能减少，动能增加B．斜面的机械能不变C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面组成的系统机械能守恒9.如图，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法中错误的是( )A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升高hB．若把斜面弯成圆弧形，物体仍能沿AB′升高hC．若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，因为机械能不守恒D．若把斜面从C点锯断或弯成圆弧状，物体都不能升高h，但机械能仍守恒10.如图所示，长为L的粗糙长木板水平放置，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，重力加速度为g.下列判断正确的是( )A．整个过程物块所受的支持力垂直于木板，所以不做功B．物块所受支持力做功为mgL sin αC．发生滑动前静摩擦力逐渐增大D．整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增量11.如图所示，离水平地面一定高度处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，轻质弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中错误的是( )A．轻质弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能B．轻质弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能C．小球从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒D．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关12.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m.开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长，且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为v，此时物体B对地面恰好无压力．若在物体A 下落的过程中，弹簧始终处在弹性限度内，则A 接触地面前的瞬间( )A ．物体A 的加速度大小为g ，方向竖直向下B ．弹簧的弹性势能等于mgh －12mv 2C ．物体B 有向上的加速度D ．弹簧对物体A 拉力的瞬时功率大小为2mgv题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案13．(10分)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的甲或乙方案来进行．自由落体实验 验证机械能守恒定律 甲斜面小车实验验证机械能守恒定律 乙(1)比较这两种方案，________(选填“甲”或“乙”)方案好些，理由是_____________． (2)下图是该实验中得到的一条纸带，测出每两个计数点间的距离，已知每两个计数点之间的时间间隔T ＝0.1 s ，物体运动的加速度a ＝________；该纸带是采用________(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的．简要写出判断依据：________________________．(3)下图是采用甲方案得到的一条纸带，在计算图中N 点的速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是________．(填选项前的字母)A ．v N ＝gnTB ．v N ＝x n ＋x n ＋12TC ．v N ＝d n ＋1－d n －12TD ．v N ＝g (n －1)T四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)14．(10分)(2016·高考全国卷丙)如图，在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点B 平滑连接．AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R4处由静止开始自由下落，经A 点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B 、A 两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点．15.(10分)三峡水力发电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约100 m ，水的流量约1.35×104m 3/s.船只通航需要约3 500 m 3/s 的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能．(g 取10 m/s 2)(1)按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多少？(2)根据对家庭生活用电量的调查，三口之家平均每户同时用电的功率为0.5 kW ，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电？16．(12分)电动机带动水平传送带以速度v 匀速运动，一质量为m 的小木块静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块的位移； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的内能；(5)因传送小木块，电动机多输出多少能量？参考答案与解析1．[导学号94770099] [解析]选C.自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A 错；功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能，B 、D 错；由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高，C 对．2．[导学号94770100] [解析]选C.由平抛运动知识可知，当小球落到斜面上时：水平方向的位移x ＝v 0t ，竖直方向的位移y ＝12gt 2，根据E k ＝12mv 20，斜面倾角为θ＝30°，且初动能E 1＝6 J ，联立以上各式解得，小球落到斜面上时的动能E 2为14 J ，C 正确．3．[导学号94770101] [解析]选D.由静止释放B 直至B 获得最大速度的过程中，由于弹簧随着A 、B 一起运动导致弹力变大，所以A 、B 的合力以及加速度都在减小，速度增大，B 物体受到细线的拉力一直在增大，A 错误；B 物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量和A 的动能的增加量之和，故B 错误；根据动能定理可知A 物体动能的增加量等于细线对A 做的功与弹簧弹力对A 做的功的代数和，C 错误；根据功能关系可判断D 正确．4．[导学号94770102] [解析]选D.由运动的合成与分解可知滑块A 和B 在绳长方向的速度大小相等，有v A sin 60°＝v B cos 60°，解得v A ＝33v ，将滑块A 、B 看成一系统，系统的机械能守恒，设滑块B 下滑的高度为h ，有mgh ＝12mv 2A ＋12mv 2B ，解得h ＝2v23g ，由几何关系可知绳子的长度为L ＝2h ＝4v23g，故选项D 正确．5．[导学号94770103] [解析]选A.0～t 1，消防员做自由落体运动，t 1～t 2，消防员做加速度减小的加速运动，t 2时，F ＝mg ，a ＝0，此时速度最大，所以A 正确；t 2～t 4，消防员做减速运动，t 4时，消防员停止运动，v ＝0，F ＝mg ，则a ＝0，所以B 、C 错误；t 2～t 4，消防员的势能减小，动能也减小，所以机械能不守恒，故D 错误．6．[导学号94770104] [解析]选A.环形槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到槽的最低点．7．[导学号94770105] [解析]选D.由牛顿第二定律可知，mg －f ＝ma ＝mg /2，则f ＝mg /2；物块机械能的减少量取决于空气阻力和弹簧的弹力对物块做的功，物块和弹簧组成的系统机械能的减少量取决于空气阻力对物块做的功：W f ＝f (H ＋h )＝mg (H ＋h )/2，即D 正确．8．[导学号94770106] [解析]选AD.物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少，动能增加，A 正确．物体在下滑过程中，斜面做加速运动，其机械能增加，B 错误．物体沿斜面下滑时，既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90°，所以斜面对物体的作用力做负功，C 错误．对物体与斜面组成的系统，只有物体的重力和物体与斜面间的弹力做功，机械能守恒，D 正确．9．[导学号94770107] [解析]选ABC.若把斜面从C 点锯断，物体到达最高点时水平速度不为零，由机械能守恒定律可知，物体冲出C 点后不能升高h ；若把斜面弯成半圆弧状，物体在升高h 之前已经脱离轨道．但两种情况下机械能均守恒．10．[导学号94770108] [解析]选BCD.由题意得，物块滑动前支持力属于沿运动轨迹切线方向的变力，由微元法可知在这个过程中支持力做正功，而且根据动能定理，在缓慢抬高A 端的过程中，W －mgL sin α＝0，可知W ＝mgL sin α，所以A 项错，B 项正确．由平衡条件得在滑动前静摩擦力f 静＝mg sin θ，当θ↑时，f 静↑，所以C 项正确．在整个过程中，根据除了重力以外其他力做功等于机械能的变化量可知D 项正确．11．[导学号94770109] [解析]选BCD.小球从抛出到将轻质弹簧压缩到最短的过程中，只有重力和弹力做功，因此小球和轻质弹簧组成的系统的机械能守恒，即12mv 20＝mgh ＋E p ，由此得到E p <12mv 20，选项A 正确，B 、C 错误；斜上抛运动可分解为竖直上抛运动和水平方向上的匀速直线运动，在竖直方向上有2gh ＝v 20sin 2θ(θ为v 0与水平方向的夹角)，解得v 0＝2ghsin θ，由此可知，选项D 错误． 12．[导学号94770110] [解析]选BD.当A 即将接触地面时，物体B 对地面无压力，对B 受力分析可知，细绳拉力等于轻弹簧弹力F ＝2mg ，选项C 错误；然后对A 受力分析可得：F －mg ＝ma ，可得a ＝g ，方向竖直向上，选项A 错误；A 下落过程中，A 与弹簧整体机械能守恒，可得mgh ＝E p ＋12mv 2，弹簧的弹性势能E p ＝mgh －12mv 2，选项B 正确；拉力的瞬时功率为P ＝Fv ＝2mgv ，选项D 正确．13．[导学号94770111] [解析](1)机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好，所以甲方案好．(2)处理纸带数据时，为减小误差一般采用逐差法，即a ＝（s DE －s AB ）＋（s EF －s BC ）6T 2，代入数值，解得a ＝4.8 m/s 2(4.7 m/s 2～4.9 m/s 2均可)．该纸带是采用乙实验方案得到的，这是因为物体运动的加速度比重力加速度小很多．(3)匀变速运动中某一段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度．因为所取计时起点O 的速度不一定为零，同时物体在下落过程中由于受到阻力作用，下落的加速度要小于重力加速度，所以A 、D 错误，B 、C 正确．[答案](1)甲 甲方案中摩擦力较小 (2)4.8 m/s 2乙物体运动的加速度a ＝4.8 m/s 2<g (3)BC14．[导学号94770112] [解析](1)设小球的质量为m ，小球在A 点的动能为E k A ，由机械能守恒得E k A ＝mg R4①(1分)设小球在B 点的动能为E k B ，同理有E k B ＝mg5R 4② (1分) 由①②式得E k B ∶E k A ＝5∶1.③(1分)(2)若小球能沿轨道运动到C 点，小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0④ (2分)设小球在C 点的速度大小为v C ，由牛顿运动定律和向心加速度公式有N ＋mg ＝m v 2CR2⑤(1分)由④⑤式得，v C 应满足mg ≤m 2v 2CR⑥(1分)由机械能守恒有mg R 4＝12mv 2C ⑦(2分) 由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C 点． (1分)[答案](1)5∶1 (2)见解析15．[导学号94770113] [解析](1)用于发电的水流量Q ＝1.35×104m 3/s －3.5×103m 3/s ＝1.0×104m 3/s.(2分) 发电功率为：P ＝mght×20% (2分)水的质量为：m ＝ρVt 时间内流水的体积为：V ＝Qt P ＝0.2ρQgh将ρ＝1.0×103kg/m 3，Q ＝1.0×104m 3/s ，g ＝10 m/s 2，h ＝100 m ，代入上式得P ＝2×109 W ．(2分)(2)可供给用户数为 n ＝2×109500＝4×106个(2分)人口数为N ＝3n ＝12×106人可满足12个百万人口城市的生活用电． (2分)[答案](1)2×109W (2)12个16．[导学号94770114] [解析]小木块刚放上时相对传送带向左滑动，由牛顿第二定律μmg ＝ma 得加速度为a ＝μg ，(1分)达到与传送带速度相同所用的时间t ＝v a ＝vμg(1分)(1)小木块的位移 x ＝12at 2＝v 22μg. (2分)(2)传送带匀速转动，转过的路程s ＝vt ＝v 2μg.(2分)(3)小木块获得的动能，根据动能定理可得E k ＝12mv 2.(2分)(4)摩擦产生的内能Q ＝μmg (s －x )＝12mv 2.(2分)(5)由能的转化与守恒定律可知，电动机多输出的能量转化为小木块的动能和摩擦产生的内能，所以多输出的能量E＝E k＋Q＝mv2. (2分)[答案](1)v22μg (2)v2μg(3)12mv2(4)12mv2(5)mv2。