《机械能守恒定律》习题课

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人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律习题课(共31张PPT)

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3、质量不等但有相同初速度的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列判断正确的是（） A、质量大的物体滑行距离大 B、质量小的物体滑行距离大 C、它们滑行的距离一样大 D、质量小的滑行时间短
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17.将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的某一位置时，它的动能和重力势能相同，则这一位置的高度是（）
A、2 H/3 B、 H /2 C、 H /3 D、 H/4
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8、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．只要合外力为零，机械能守恒 C．当有重力和弹力外的其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒
D.地面对物体的平均阻力为 mgH h

《机械能守恒定律习题课》物理必修第二册人教版课件

人教版高中物理必修2 第八章机械能守恒定律
机械能守恒定律习题课
主讲人：学校：
学习目标及任务
1.进一步理解机械能守恒的条件及其判定； 2.能灵活应用机械能守恒定律的表达方式列方程解决一些实际问题； 3.在多个物体组成的系统中，会应用机械能守恒定律解决相关问题。
机械能守恒定律
➢ 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
➢定律的表达形式：
（1）初状态的总机械能等于末状态的总机械能
Ek1 ＋ Ep1 ＝ Ek2 ＋ Ep2
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
注意选取零势能面
（2）减少的势能等于增加的动能
-ΔEP = ΔEk
m- mghg1 Δ- mhg=h2
1= 2
m12 vm2v22-2
-1212mmvv1122
➢表达式2求解：小球从A到B的过程
中，重力势能的减少量等于动能的
增加量： -ΔEp＝ΔEk
即：mgh
1 2
mvB2
1 2
mv02
解得：vB v02 2gh解 Nhomakorabea步骤1.确定研究对象(系统），及其运动过程 2.分析研究对象（系统）在运动过程中的受力情况，明确各
力的做功情况，判断机械能是否守恒 3.选取零势能面，明确初、末状态的机械能 4.由机械能守恒定律列方程求解
以B点所在平面为0势能面
初状态：
Ek1
=
1 2
mv0 2
Ep1 = mgh
末状态：
Ek 2
=
1 2
mvB 2
Ep2 = 0
➢表达式1求解：小球从A到B的过程中，小球在A点的机械能等于在B点的机械能：

人教版必修机械能守恒定律习题课机械能守恒定律的应用

由 ΔEk 增＝ΔEp 减得：v＝ gh
b落地后，a向上以速度v做竖直上抛运动，能够继续上升的高度 h′＝2vg2＝h2. 所以a能达到的最大高度为1.5h，B正确.
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(3)转移式：ΔEA增＝ΔEB减. 此式表示系统A部分机械能的增加量等于B部分机械能的
减少量. 3.守恒的三类常见情况 (1)只受重力、弹力，不受其他力. (2)除重力、弹力外还受其他力，但其他力都不做功. (3)除重力、弹力外有其他力做功，但其他力做功之和为零.
机械能守恒定律的应用步骤
1.确定研究对象：物体或系统. 2.对研究对象进行正确的受力分析. 3.判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件. 4.视解题方便与否选取零势能参考平面，并确定研究对象在初、末状态时的机械能. 5.根据机械能守恒定律列出方程，或再辅以其他方程，进行求解.
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例2
如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，
轻绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，
用手托住，离地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，
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二、多物体系统机械能守恒问题
多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的.对系统列守恒方程时常有两种表达形式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEA增＝ΔEB减，运用前者需要选取合适的参考平面，运用后者无需选取参考平面，只要判断系统内哪个物体的机械能减少了多少，哪个物体的机械能增加了多少就行了.

第七章机械能守恒定律-习题课2

第七章习题课1.如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a 站在地面上，b 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b 摆至最低点时，a 刚好对地面无压力，则演员a 的质量与演员b 的质量之比为( )A ．1∶1B ．2∶1C ．3∶1D ．4∶1解析：设b 下摆至悬点正下方时的速度为v b ，由动能定理得：m b gl (1－cos 60°)＝12m b v 2b ，设绳的拉力为F ，由牛顿第二定律得：F －m b g ＝m b v 2b l，此时a 刚好对地面无压力，则有F ＝m a g ，以上三式联立可得m a ∶m b ＝2∶1，故B 正确．答案：B2.如图所示，在两个质量分别为m 和2m 的小球a 和b 之间，用一根轻质细杆连接，两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动，现让轻杆处于水平放置，静止释放小球后，重球b 向下转动，轻球a 向上转动，在转过90°的过程中，以下说法正确的是( )A ．b 球的重力势能减少，动能增加B ．a 球的重力势能增大，动能减少C ．a 球和b 球的机械能总和保持不变D ．a 球和b 球的机械能总和不断减小解析：在b 球向下、a 球向上摆动过程中，两球均在加速转动，使两球动能增加，同时b 球重力势能减小，a 球重力势能增大，a 、b 两球的总机械能守恒．答案：AC3．如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，管道中心线到圆心的距离为R ，A 端与圆心O 等高，AD 为水平面，B 点在O 的正下方，小球自A 点正上方由静止释放，自由下落至A 点时进入管道，从上端口飞出后落在C 点，当小球到达B 点时，管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍．求：(1)释放点距A 点的竖直高度；(2)落点C 与A 点的水平距离．解析：(1)设小球到达B 点的速度为v 1，因为到达B 点时管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍，所以有9mg －mg ＝m v 21R设B 点为重力势能零点，又由动能定理得mg (h ＋R )＝12m v 21解得h ＝3R . (2)设小球到达最高点的速度为v 2，落点C 与A 点的水平距离为x由机械能守恒定律得12m v 21＝12m v 22＋mg 2R (或由动能定理得－mg 2R ＝12m v 22－12m v 21) 由平抛运动的规律得R ＝12gt 2 R ＋x ＝v 2t 解得x ＝(22－1)R .答案：(1)3R (2)(22－1)R4．如图所示，质量为m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M 的砝码相连．已知M ＝2m ，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h (小于桌高)的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？解析：M 、m 及绳组成的系统在相互作用的过程中，除M 的重力做功外，绳的拉力对M 做负功，对m 做正功，且二功之和为零，故系统的机械能守恒．选桌面所在平面为零势面，在砝码下降h 的过程中，系统增加的动能为ΔE k 增＝12(M ＋m )v 2 系统减少的重力势能为ΔE p 减＝Mgh由ΔE k 增＝ΔE p 减得12(M ＋m )v 2＝Mgh 解得v ＝2Mgh M ＋m ＝233gh . 答案：233gh5.如图所示，跨过同一高度处的光滑滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B .A 套在光滑水平杆上，细线与水平杆的夹角θ＝53°.定滑轮离水平杆的高度为h ＝0.2 m ．当B 由静止释放后，A 所能获得的最大速度为多少？(cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8)解析：物体A 在绳的拉力作用下向右做加速运动，B 向下加速运动，v B ＝v A cos θ，当A 运动到滑轮的正下方时，速度达最大值，此时A 沿绳方向速度为零，故B 的速度为零，对A 、B 组成的系统，由机械能守恒定律有：mg ⎝⎛⎭⎫h sin θ－h ＝12m v 2A ，v A ＝1 m/s.答案：1 m/s6.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R 的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系物体A 、B ，且m A ＝2m B ，由图示位置由静止开始释放物体A ，在物体B 达到半圆顶点的过程中，求绳的张力对物体B 所做的功．解析：本题要求绳的张力对物体B 所做的功，关键是求出物体B 到达圆柱顶点时的动能．由于柱面是光滑的，故系统的机械能守恒，系统势能的减少量为ΔE p 减＝m A g πR 2－m B gR 系统动能的增加量为ΔE k 增＝12(m A ＋m B )v 2 由ΔE p 减＝ΔE k 增得v 2＝23(π－1)gR 对B 应用动能定理W －m B gR ＝12m v 2，所以绳的张力对B 球做的功W ＝12m B v 2＋m B gR ＝(π＋2)3m B gR . 答案：(π＋2)3m B gR。

机械能守恒定律习题课精品课件

mgh1

1 2
mv12

mgh2

1 2
mv22
守恒角度注意零势面
（2）物体（或系统）减少的势能等于物体（或系统）增加的动能
EP EK
转化角度
（3）系统内A减少的机械能等于B增加的机械能
EA EB
4、研究对象：
2019/8/9
转移角度个体和系统
机械能是否守恒的判断
例题1.关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是（ D ） A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒 C、合外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒 D、若只有重力对物体做功，机械能一定守恒
持力对链条不做功，在链条下滑过程中只有重力对链
条做功，故链条下滑过程中机械能守恒
设链条总质量为ｍ，由于链条均匀，因此对链条所研
究部分可认为其重心在它的几何中心，选取桌面为零
势能面，则初、末状态的机械能分别为：
初态：末态：
Eko
Ekt
0, Ep0

1 2
mvt2
,

E
1 2
pt

mg
L 4
转化情况，判断机械能是否守恒 3、确定研究对象在始末状态的机械能
（需确定参考平面）或机械能的变化情况 4、选择合适的表达式列式求解
2019/8/9
典例剖析——单物体守恒
例题2.如图：在水平台面上的A点，一个质量为m的
A v0
物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达
B点的速度大小。
h
B
解：以小球为研究对象，其从 A到B的过程中，只受重力，故机械能守恒：

人教版高中物理必修二 8.4 机械能守恒定律练习(含答案)

机械能守恒定律练习一、单选题1.下列所述的物体在运动过程中满足机械能守恒的是( )A. 跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B. 忽略空气阻力，物体竖直上抛C. 火箭升空过程D. 拉着物体沿光滑斜面匀速上升【答案】B【解析】解：A、跳伞运动员在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，因机械能等于动能和势能之和，则机械能减小。

故A错误。

B、忽略空气阻力，物体竖直上抛，只有重力做功，机械能守恒，故B正确。

C、火箭升空，动力做功，机械能增加。

故C错误。

D、物体沿光滑斜面匀速上升，动能不变，重力势能在增加，所以机械能在增大。

故D错误。

故选：B。

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧弹力做功，或看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断。

解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功。

2、看动能和势能之和是否不变。

2.安徽芜湖方特水上乐园是华东地区最大的水上主题公园。

如图为彩虹滑道，游客先要从一个极陡的斜坡落下，接着经过一个拱形水道，最后达到末端。

下列说法正确的是( )A. 斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，否则游客经过拱形水道的最高点时可能飞起来B. 游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，重力一直做正功C. 游客从斜坡下滑到最低点时，游客对滑道的压力最小D. 游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能消失了【答案】A【解析】解：A、斜坡的高度和拱形水道的高度差要设计合理，不能让游客经过拱形水A正确；B、游客从斜坡的最高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客的位置是先降低后升高，所以重力先做正功后做负功，故B错误；C、游客从斜坡上下滑到最低点时，加速度向上，处于超重状态，游客对滑道的压力最大，故C错误；D、游客从最高点直至滑到最终停下来过程中，游客的机械能没有消失，而是转化为其他形式的能(内能)，故D错误。

故选：A。

高点运动到拱形水道最高点的过程中，游客是先降低后升高的；游客在最低点时，其加速度向上，游客处于超重状态；整个过程是符合能量守恒的，机械能不是消失，而是转化为其它形式的能。

高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案

高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案高一物理下册《机械能守恒定律》课后习题及答案要对知识真正的精通就必须对知识进行活学活用，下面是物理网为大家带来的机械能守恒定律课后习题答案，希望大家通过这个能真正的对知识灵活运用。

一、选择题(本题包括12个小题，每小题4分，共48分.每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的不得分)1.物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。

下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是(? )2.下面摩擦力做功的叙述，正确的是( )A.静摩擦力对物体一定不做功B.动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D.一对动摩擦力中，一个动摩擦力做负功，另一动摩擦力一定做正功3.如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s ，物块刚好滑到小车的左端。

物块与小车间的摩擦力为 f ，在此过程中(? )A.摩擦力对小物块做的功为f sB.摩擦力对系统做的总功为0C.力F对小车做的功为f LD.小车克服摩擦力所做的功为f s?4.下列说法中，正确的是(?? )A.机械能守恒时，物体一定不受阻力B.机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C.物体处于平衡状态时，机械能必守恒D.物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒5.如图所示，DO是水平的，AB是斜面，初速度为的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零。

则物体具有的初速度(已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零) ( )A.大于B.等于C.小于D.取决于斜面的倾角6.如图所示，水平地面附近，小球B以初速度v斜向上瞄准另一小球A射出，恰巧在B球射出的同时，A球由静止开始下落，不计空气阻力。

8.4机械能守恒定律习题课(解析版)

8.4机械能守恒定律习题课【学习目标】1.进一步理解机械能守恒的条件及其判定.2.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达方式.3.在多个物体组成的系统中，会应用机械能守恒定律解决相关问题.4.明确机械能守恒定律和动能定理的区别.【知识要点】一、判断机械能是否守恒的方法(1)做功条件分析法：若物体系统内只有重力和弹力做功，其他力均不做功，则系统机械能守恒，具体有三种表现：①只受重力、弹力，不受其他力；②除受重力、弹力外还受其他力，其他力不做功；③除重力、弹力外还有其他力做功，但其他力做功的代数和为零.(2)能量转化分析法：若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加)，则系统的机械能守恒.二、多物体组成的系统机械能守恒问题1.多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的.2.关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系.3.机械能守恒定律表达式的选取技巧(1)当研究对象为单个物体时，可优先考虑应用表达式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEk＝－ΔEp来求解.(2)当研究对象为两个物体组成的系统时：①若两个物体的重力势能都在减小(或增加)，动能都在增加(或减小)，可优先考虑应用表达式ΔEk＝－ΔEp来求解.②若A物体的机械能增加，B物体的机械能减少，可优先考虑用表达式ΔEA＝－ΔEB来求解.【题型分类】题型一、判断机械能是否守恒【例1】如图所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球.给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中()A.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.轻绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少量【答案】 C【解析】斜面粗糙，小球受到重力、支持力、摩擦力、轻绳张力的作用，由于除重力做功外，支持力和轻绳张力总是与运动方向垂直，故不做功，摩擦力做负功，机械能减少，A 、B 错，C 对；小球动能的变化量等于合外力对其做的功，即重力与摩擦力做功的代数和，D 错. 【同类练习】1．竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图6所示.则迅速放手后(不计空气阻力)( )A.放手瞬间小球的加速度等于重力加速度B.小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒C.小球的机械能守恒D.小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大【答案】 BD【解析】放手瞬间小球的加速度大于重力加速度，A 错；整个系统(包括地球)的机械能守恒，B 对，C 错；向下运动过程中，由于重力势能减小，所以小球的动能与弹簧弹性势能之和增大，D 正确. 题型二、多物体组成的系统机械能守恒问题【例2】如图所示，斜面的倾角θ＝30°，另一边与地面垂直，高为H ，斜面顶点上有一定滑轮，物块A 和B 的质量分别为m 1和m 2，通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮.开始时两物块都位于与地面距离为2H的位置上，释放两物块后，A 沿斜面无摩擦地上滑，B 沿斜面的竖直边下落.若物块A 恰好能达到斜面的顶点，试求m 1和m 2的比值.滑轮的质量、半径和摩擦均可忽略不计.解答：设B 刚下落到地面时速度为v ，由系统机械能守恒得：22112)(2130sin 22v m m H g m H gm +=︒-A 以速度v 上滑到顶点过程中机械能守恒，则：2112130sin 2v m H gm =︒解得：2121 m m【同类练习】1.如图所示，小物体A 和B 通过轻质弹簧和轻绳跨过光滑定滑轮连接，初状态在外力控制下系统保持静止，轻弹簧处于原长，且轻弹簧上端离滑轮足够远，A 离地面足够高，物体A 和B 同时从静止释放，释放后短时间内B 能保持静止，A 下落h 高度时，B 开始沿斜面上滑，则下列说法中正确的是( )A.B 滑动之前，A 机械能守恒B.B 滑动之前，A 机械能减小C.B 滑动之前，A 、B 组成的系统机械能守恒D.B 滑动之后，A 、B 组成的系统机械能守恒【答案】 B【解析】 B 滑动之前，A 下落时，绳子的拉力对A 做负功，A 的机械能不守恒，由功能关系知，A 的机械能减小，故A 错误，B 正确；B 滑动之前，A 的机械能减小，B 的机械能不变，则A 、B 组成的系统机械能减小，故C 错误；B 滑动之后，A 、B 及弹簧组成的系统机械能守恒，则A 、B 组成的系统机械能不守恒，故D 错误.题型三、机械能守恒定律与动能定理的综合应用【例3】物块A 的质量为m ＝2 kg ，物块与坡道间的动摩擦因数为μ＝0.6，水平面光滑.坡道顶端距水平面高度为h ＝1 m ，倾角为θ＝37°.物块从坡道进入水平滑道时，在底端O 点处无机械能损失，将轻弹簧的一端固定在水平滑道M 处，另一自由端恰位于坡道的底端O 点，如图11所示.物块A 从坡顶由静止滑下，重力加速度为g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)物块滑到O 点时的速度大小； (2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能； (3)物块A 被弹回到坡道后上升的最大高度. 【答案】 (1)2 m/s (2)4 J (3)19m【解析】 (1)由动能定理得mgh －μmgh tan θ＝12mv 2代入数据解得v ＝2 m/s(2)在水平滑道上，由机械能守恒定律得12mv 2＝E p代入数据得E p ＝4 J(3)设物块A 能够上升的最大高度为h 1，物块被弹回过程中由动能定理得0－12mv 2＝－mgh 1－μmgh 1tan θ 代入数据解得h 1＝19 m.【同类练习】1.如图所示，光滑细圆管轨道AB 部分平直，BC 部分是处于竖直平面内半径为R 的半圆，C 为半圆的最高点．有一质量为m ，半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v 0射入圆管．(1)若要小球从C 端出来，初速度v 0应满足什么条件？(2)在小球从C 端出来瞬间，对管壁压力有哪几种情况，初速度v 0各应满足什么条件？解析 (1)小球恰好能达到最高点的条件是v C ＝0，由机械能守恒定律，此时需要初速度v 0满足12mv 20＝mg ·2R ，得v 0＝2gR ，因此要使小球能从C 端出来需满足入射速度v 0＞2gR .(2)小球从C 端出来瞬间，对管壁作用力可以有三种情况：①刚好对管壁无作用力，此时重力恰好充当向心力，由圆周运动知识mg ＝m v 2CR.由机械能守恒定律，12mv 20＝mg ·2R ＋12mv 2C ，联立解得v 0＝5gR .②对下管壁有作用力，此时应有mg ＞m v 2CR，此时相应的入射速度v 0应满足2gR ＜v 0＜5gR .③对上管壁有作用力，此时应有mg ＜m v 2CR，此时相应的入射速度v 0应满足v 0＞5gR . 【成果巩固训练】1．下列各种运动过程中，物体机械能守恒的是(忽略空气阻力)( )A ．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程B ．过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程C ．在一根细线的中央悬挂着一个物体，双手拉着细线慢慢分开的过程D ．手握内有弹簧的圆珠笔，笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程【答案】D【解析】：将箭搭在弦上，拉弓的整个过程中，拉力对箭做功，故机械能不守恒，故A 错误；过山车在动力作用下从轨道上缓慢上行的过程，动能不变，重力势能变大，故机械能不守恒，故B 错误；在一根细线的中央悬挂着一物体，双手拉着细线慢慢分开的过程，动能不变，重力势能增大，故机械能不守恒，故C 错误；笔帽抵在桌面放手后圆珠笔弹起的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，故机械能守恒，故D 正确；故选D 。

7-25机械能守恒定律--机械能守恒定律(习题)

练习、半径为R的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，A点是最低点，B点是最高点，如图所示，质量为M的小球以某一速度自A点进入轨道，它经过最高点后飞出，最后落在水平地面上的C点，现测得2R，求小球自A点进入轨道时的速度大小？
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。
教学
重点
机械能守恒定律及其应用．
教学
难点
对机械能守恒定律的理解和应用．
学法
指导
精讲精练、
教学
准备
教学
设想
典型例题分析→练习巩固→完成教学任务
教学过程
师生互动
补充内容或错题订正
任务一知识回顾
1、机械能守恒定律的内容：
A．物体在最高点时机械能为();
B．物体落地时的机械能为()+2/2
C．物体落地时的机械能为2/2
D．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为22
2、气球以10m的速度匀速上升，当它上升到离地15m的高空时，从气球上掉下一个物体，若不计空气阻力，求物体落地的速度是多少？
⒐质量为50㎏的跳水运动员，从1m的跳板上向上跳起，最后以⒐8m的速度入水，不计空气阻力，取9.8m2，求⑴跳板对运动员做的功是多少？⑵运动员在空中的最大高度离跳板多高？
表达式：
2、应用机械能守恒定律解题的思路
例题1、以10m的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，（取g＝102）求
⑴物体上升的最大高度？⑵上升过程中距地面重力势能和动能相等？
练习1、如图2-8-5从离地高为h的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体，它上升H后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中错误的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（）

第七章机械能守恒定律-习题课2

时，对轨道压力为多少？
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第七章
机械能守恒定律
解析：设小球在 A 点速度为 vA，在 B 点速度为 vB
2 vA 则在 A 点由向心力公式有：FN－mg＝m R
v2 A 即 8mg－mg＝m R 解得 vA＝ 7gR 由 A→B 用动能定理列方程
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第七章
机械能守恒定律
解析：以 m1 和 m2 为系统，取地面处重力势能为零，在 m1 下落至着地的过程中，根据机械能守恒定律得 1 1 2 m1gh＝m2gh＋ m1v1＋ m2v2 2 2 2 m1 落地时，两物体的速率相等即 v1＝v2＝v ① ②
后来，m2 竖直上抛，取 m1 着地时 m2 所处位置的重力势能 1 为零，有 m2v2＝m2gH 2
(2) 要注意研究组成系统内的物体相关联的物理量的关系，一般说来，绕一轴转动的两物体角速度相同；通过不可
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伸长细绳连接的两物体速度大小相等．
第七章
机械能守恒定律
【针对训练】 2．如图所示，两物体质量分别为m1、 m2，且m1>m2，m1从离地面高h处由静止开始下落，试求m1 落地后，m2还能上升多高？(绳、轮质量摩擦均不考虑)
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① ② ③
vA＝
答案：
3 gl，vB＝2 5
3 gl 5 2
3 gl. 5
3 gl 5
第七章
机械能守恒定律
【题后总结】(1)对于多个物体组成的系统，研究对象的选取是解题的关键环节，若选单个物体为研究对象时，机械能可能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研

第七章机械能守恒定律-习题课1

答案：B
① ②
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第七章
机械能守恒定律
质量为m＝4.0×103 kg的汽车，发动机额定功率为P ＝40 kW，汽车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度行驶，所
受阻力Ff＝2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多
少？汽车可能达到的最大速度为多少？解析：汽车匀加速行驶时，汽车发动机牵引力为 F ，则根据牛顿第二定律：F－Ff＝ma， F＝ma＋Ff＝4.0×103×0.5 N＋2.0×103 N
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Pm Pm (3)只有最终匀速运动时 F＝Ff，vm＝ F ＝ F . f
第七章
机械能守恒定律
如图所示，某人用大小不变的力 F拉着放在光滑平
面上的物体，开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角是
α，当拉力 F作用一段时间后，绳与水平面间的夹角变为 β.已知图中的高度 h ，求绳的拉力 FT 对物体所做的功．绳的质量、滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦不计．
机械能守恒定律
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第七章
机械能守恒定律
【尝试解答】机车所受牵引力F>f，且F、f均恒定，
所以机车做匀加速直线运动v＝v0＋at 据P＝Fv可知【正确答案】C 【误区警示】本题易不分析物体运动性质，确定不变量 F、a而误认为机车功率不变而错选 A，或不考虑机车原来匀
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)
B．( 2－1)d 2 D. d 2
5－1d C. 2
第七章
机械能守恒定律
解析：钉子钉入木板的过程中随着深度的增加，阻力成正比地增加，这属于变力做功问题，由于力与深度成正比，可将变力等效为恒力来处理， kd －据题意可得 W＝ F 1d＝ d， 2 kd＋kd＋d′ W＝－ F 2d′＝ d′. 2 联立①②式解得 d′＝( 2－1)d.

机械能守恒定律习题课

解：系统的机械能守恒，ΔEP +ΔEK=0 因为小球转到最高点的最小速度可以为0 ，所以，
1 2 1 v mv m mg l mg 2l 2 2 2
2
O
24 v gl 4.8 gl 5
v
如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角 θ=30o，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A、 B连接，A的质量为4m，B质量为m，开始时将 B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑距离s后，细绳突然断了，求物块B上升的最大距离H
N
G

例与练
1 2 W总 mgh mgh mv 0 2 N v 2 gh 10m / s
请比较用机械能守恒定律和用动能定理解题的异同。
G
6、小球沿高为h=5m的光滑斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。用动定理解题：
从同一高度以相同的初速率向不同方向抛出质量相同的几个物体，不计空气阻力，则 [ ABC D ] A．它们落地时的动能都相同 B．它们落地时重力的即时功率不一定相同 C．它们运动的过程中，重力的平均功率不一定相同 D．它们从抛出到落地的过程中，重力所做的功一定相同
解：由机械能守恒定律，取小滑轮处为
零势能面.
1 L L 1 2 2 mg mg mv 2 4 2 2 1 v gL 2
例9、如图示，长为l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球，为使
轻质硬棒能绕转轴O转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度
v= 。
4.8 gl
A B
（4）根据机械能守恒定律列方程求解。

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。

高中物理第七章机械能守恒定律习题课1 功和功率

习题课1 功和功率[学习目标] 1.熟练掌握恒力做功的计算方法.2.能够分析摩擦力做功的情况，并会计算一对摩擦力对两物体所做的功.3.能区分平均功率和瞬时功率. 一、功的计算 1.恒力的功功的公式W ＝Fl cos α，只适用于恒力做功.即F 为恒力，l 是物体相对地面的位移，流程图如下：2.变力做功的计算(1)将变力做功转化为恒力做功在曲线运动或有往复的运动中，当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，力F 与v 同向时做正功，力F 与v 反向时做负功. (2)当变力做功的功率P 一定时，如机车恒定功率启动，可用W ＝Pt 求功.(3)用平均力求功：若力F 随位移x 线性变化，则可以用一段位移内的平均力求功，如将劲度系数为k 的弹簧拉长x 时，克服弹力做的功W ＝0＋F 2x ＝kx 2·x ＝12kx 2.(4)用F －x 图象求功若已知F －x 图象，则图象与x 轴所围的面积表示功，如图1所示，在位移x 0内力F 做的功W ＝F 02x 0.图1例1 一物体在运动中受水平拉力F 的作用，已知F 随运动距离x 的变化情况如图2所示，则在这个运动过程中F 做的功为( )图2A.4 JB.18 JC.20 JD.22 J答案 B解析方法一由图可知F 在整个过程中做功分为三个小过程，分别做功为W 1＝2×2 J＝4 J ，W 2＝－1×2 J＝－2 J W 3＝4×4 J＝16 J ，所以W ＝W 1＋W 2＋W 3＝4 J ＋(－2)J ＋16 J ＝18 J.方法二 F －x 图象中图线与x 轴所围成的面积表示做功的多少，x 轴上方为正功，下方为负功，总功取三部分的代数和，即(2×2－2×1＋4×4)J＝18 J ，B 正确.例2 在水平面上，有一弯曲的槽道AB ，由半径分别为R2和R 的两个半圆构成.如图3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3A.零B.FRC.32πFR D.2πFR答案 C解析小球受到的拉力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弧段，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，然后将各段做功累加起来.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 .二、摩擦力做功的特点与计算1.不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都既可以是动力也可以是阻力，也可能与位移方向垂直，所以不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以对物体不做功.2.一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间存在相对滑动，即两个物体的对地位移不相同，由W ＝Fl cos α可判断一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零.3.一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，即两个物体的对地位移相同，由W ＝Fl cos α可判断一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零.例3 质量为M 的木板放在光滑水平面上，如图4所示.一个质量为m 的滑块以某一速度沿木板表面从A 点滑至B 点，在木板上前进了l ，同时木板前进了x ，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？滑动摩擦力对滑块、木板做的总功为多少？图4答案－μmg (l ＋x ) μmgx －μmgl解析由题图可知，木板的位移为l M ＝x 时，滑块的位移为l m ＝l ＋x ，m 与M 之间的滑动摩擦力F f ＝μmg .由公式W ＝Fl cos α可得，摩擦力对滑块所做的功为W m ＝μmgl m cos 180°＝－μmg (l ＋x )，负号表示做负功.摩擦力对木板所做的功为W M ＝μmgl M ＝μmgx . 滑动摩擦力做的总功为W ＝W m ＋W M ＝－μmg (l ＋x )＋μmgx ＝－μmgl 三、功率的计算1.P ＝W t一般用来计算平均功率，而P ＝Fv 一般用来计算瞬时功率，此时v 为瞬时速度；但当v 为平均速度时，也可用来计算平均功率.2.应用公式P ＝Fv 时需注意 (1)F 与v 沿同一方向时：P ＝Fv .(2)F 与v 方向有一夹角α时：P ＝Fv cos α.例4 如图5所示，质量为2 kg 的物体以10 m/s 的初速度水平抛出，经过2 s 落地.取g ＝10 m/s 2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是( )图5A.下落过程中重力的平均功率是400 WB.下落过程中重力的平均功率是100 WC.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W 答案 C解析物体2 s 下落的高度为h ＝12gt 2＝20 m ，落地的竖直分速度为v y ＝gt ＝20 m/s ，所以落到地面前的瞬间重力的瞬时功率是P ＝mgv y ＝400 W ，下落过程中重力的平均功率是P ＝mght＝200 W ，选项C 正确. 四、机车的两种启动方式运动过程分析汽车两种启动方式的过程分析与比较两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P －t 图和v －t 图OA段过程分析v↑⇒F＝P(不变)v↓⇒a＝F－F fm↓a＝F－F fm不变⇒F不变⇒v↑P＝Fv↑直到P额＝Fv1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t0＝v1aAA′段过程分析v↑⇒F＝P额v↓⇒a＝F－F fm↓运动性质加速度减小的加速直线运动以恒定功率启动的AB 段和以恒定加速度启动的A′B段过程分析F＝F fa＝0F f＝Pv mF＝F fa＝0F f＝Pv m运动性质以v m做匀速运动以v m做匀速运动注意：(1)机车的输出功率：P＝Fv，其中F为机车的牵引力，v为机车的瞬时速度.(2)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v m＝PF min ＝PF f.(3)机车以恒定加速度启动，匀加速过程结束时，功率最大，但速度不最大，v＝PF<v m＝PF f.(4)机车以恒定功率运行时，牵引力的功W＝Pt.例5如图6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.取g＝10 m/s2，不计额外功.求：图6(1)起重机允许的最大输出功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率.答案(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W解析(1)设起重机允许的最大输出功率为P0，重物达到最大速度时拉力F0等于重力.P0＝F0v m，F0＝mg.代入数据得，P0＝5.1×104 W.(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许的最大输出功率，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＝Fv1，F－mg＝ma，v1＝at1.代入数据得，t1＝5 s.第2 s末，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，v2＝at，P＝Fv2.得：P＝2.04×104 W.1.(功的计算)将一质量为m的小球从地面竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到的空气阻力大小始终为F f，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是( )A.重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为－2F f hB.重力做的功为0，空气阻力做的功也为0C.重力做的功为0，空气阻力做的功为－2F f hD.重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为0答案 C解析重力是恒力，可以用公式W＝Fl cos α直接计算，由于位移为零，所以重力做的功为零；空气阻力在整个过程中方向发生了变化，不能直接用公式计算，可进行分段计算，上升过程和下降过程空气阻力做的功均为－F f h，因此在整个过程中空气阻力做的功为－2F f h.故选项C正确.2.(摩擦力做功的特点) 如图7所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是( )图7A.对A、B都做负功B.对A、B都不做功C.对A不做功，对B做负功D.对A做正功，对B做负功答案 C3.(功率的计算)如图8所示是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30°，小孩质量为m，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为s时，重力的瞬时功率为( )图8A.mg gsB.12mg gs C.mg 2gs D.12mg 6gs 答案 B解析小孩的加速度a ＝mg sin 30°m ＝12g ，由v 2＝2as 得小孩滑行距离为s 时的速率v ＝gs ，故此时重力的瞬时功率P ＝mgv sin 30°＝12mg gs ，B 正确.4.(机车启动问题)(多选)一辆质量为m 的轿车，在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值v m ，若所受阻力恒为F f .则关于轿车的速度v 、加速度a 、牵引力F 、功率P 的图象正确的是( ) 答案 ACD解析由于启动阶段轿车受到的牵引力不变，加速度不变，所以轿车在开始阶段做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不增加了，再增加速度，就须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值v m ＝P 额F ＝P 额F f，所以A 、C 、D 正确，B 错误.5.(机车启动问题)一种以氢气为燃料的汽车，质量为m ＝2.0×103kg ，发动机的额定输出功率为80 kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的110.若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a ＝1.0 m/s 2.达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800 m ，直到获得最大速度后才匀速行驶.试求：(g 取10 m/s 2) (1)汽车的最大行驶速度.(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度大小. (3)汽车从静止到获得最大行驶速度时阻力做的功. 答案 (1)40 m/s (2)20 m/s (3)－2×106J 解析 (1)汽车的最大行驶速度v m ＝P 额F f ＝8.0×104110×2.0×103×10 m/s ＝40 m/s.(2)设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为v 1，由F －F f ＝ma ，得F ＝4×103N ，由P 额＝Fv 1，得v 1＝8.0×1044×103 m/s ＝20 m/s.(3)匀加速阶段的位移为x 1＝v 122a＝200 m ，总位移x ＝x 1＋x 2＝1 000 m ，阻力做功W ＝－F f x＝－2×106J.课时作业一、选择题(1～7为单项选择题，8～10为多项选择题) 1.关于摩擦力做功，下列说法中正确的是( ) A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B.静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D.滑动摩擦力可以对物体做正功答案 D解析摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.综上所述，只有D 正确.2.一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离l ，再使物体向左滑动距离l ，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为F f ，则整个过程中摩擦力做功为( ) A.0 B.－2F f l C.－F f l D.无法确定答案 B解析由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力均做负功，即W ＝－F f l ，则全程摩擦力所做的功W 总＝－2F f l .3.起重机的吊钩下挂着质量为m 的木箱，如果木箱以大小为a 的加速度匀减速下降了高度h ，则木箱克服钢索拉力所做的功为( ) A.mgh B.m (a －g )h C.m (g －a )h D.m (a ＋g )h 答案 D4.质量为m 的汽车在平直公路上行驶，阻力F f 保持不变.当汽车的速度为v 、加速度为a 时，发动机的实际功率为( )A.F f vB.mavC.(ma ＋F f )vD.(ma －F f )v 答案 C解析当汽车的加速度为a 时，有F －F f ＝ma ，解得F ＝ma ＋F f ；根据P ＝Fv ，则发动机的实际功率P ＝(ma ＋F f )v ，选项C 正确.5.质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P .当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为( ) A.Pmg sin θB.P cos θmg (k ＋sin θ)C.P cos θmgD.P mg (k ＋sin θ)答案 D解析当汽车做匀速运动时速度最大，此时汽车的牵引力F ＝mg sin θ＋kmg ，由此可得v m ＝Pmg (k ＋sin θ)，故选项D 正确.6.如图1所示，在天花板上的O 点系一根细绳，细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A 开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B 点的运动过程中，下面说法正确的是( )图1A.小球受到的向心力大小不变B.细绳对小球的拉力对小球做正功C.细绳的拉力对小球做功的功率为零D.重力对小球做功的功率先减小后增大答案 C解析小球从A 点运动到B 点过程中，速度逐渐增大，由向心力F ＝m v 2r可知，向心力增大，故A 错误；拉力的方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做功为零，功率为零，故B 错误，C 正确；该过程中重力的功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D 错误. 7.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s 内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象如图2甲、乙所示.下列说法正确的是( )图2A.0～6 s 内物体的位移大小为20 mB.0～6 s 内拉力做功为100 JC.滑动摩擦力的大小为5 ND.0～6 s 内滑动摩擦力做功为－50 J 答案 D解析在0～6 s 内物体的位移大小为x ＝12×(4＋6)×6 m＝30 m ，故A 错误；P －t 图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功W F ＝12×2×30 J＋10×4 J＝70 J ，故B 错误；在2～6 s 内，v ＝6 m/s ，P ＝10 W ，物体做匀速运动，摩擦力F f ＝F ，得F f ＝F ＝Pv＝53 N ，故C 错误；在0～6 s 内物体的位移大小为30 m ，滑动摩擦力做负功，即W f ＝－53×30 J ＝－50 J ，D 正确.8. 如图3所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d ，木块的位移为l ，木块与子弹间的摩擦力大小为F ，则( )图3A.F 对木块做功为FlB.F 对木块做功为F (l ＋d )C.F 对子弹做功为－FdD.F 对子弹做功为－F (l ＋d ) 答案 AD解析木块的位移为l ，由W ＝Fl cos α得，F 对木块做功为Fl ，子弹的位移为l ＋d ，木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反，故木块对子弹的摩擦力做负功，W ＝－F (l ＋d ).故A 、D 正确.9.汽车发动机的额定功率为60 kW ，汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g ＝10 m/s 2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.突然减小油门，使发动机功率减小到40 kW ，对接下来汽车的运动情况的描述正确的有( ) A.先做匀减速运动再做匀加速运动 B.先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C.先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D.最后的速度大小是8 m/s 答案 CD解析根据P ＝Fv 知，功率减小，则牵引力减小，牵引力小于阻力，根据牛顿第二定律知，汽车产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动，故A 、B 错误，C 正确；当功率为60 kW 时，匀速直线运动的速度为12 m/s ，则F f ＝P 1v 1＝60 00012N＝5 000 N ，当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，v 2＝P 2F f ＝40 0005 000m/s ＝8 m/s ，故D 正确.10. 质量为2 kg 的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F 的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F 作用2 s 后撤去，物体运动的速度图象如图4所示，则下列说法正确的是(取g ＝10 m/s 2)( )图4A.拉力F 做功150 JB.拉力F 做功350 JC.物体克服摩擦力做功100 JD.物体克服摩擦力做功175 J 答案 AD解析由图象可知撤去拉力后，物体做匀减速直线运动，加速度大小a 2＝2.5 m/s 2，所以滑动摩擦力F f ＝ma 2＝5 N ；加速过程加速度大小a 1＝2.5 m/s 2，由F －F f ＝ma 1得，拉力F ＝ma 1＋F f ＝10 N.由图象可知F 作用2 s 时间内的位移l 1＝15 m ，撤去F 后运动的位移l 2＝20 m ，全程位移l ＝35 m ，所以拉力F 做功W 1＝Fl 1＝10×15 J＝150 J ，A 正确，B 错误；物体克服摩擦力做功W 2＝F f l ＝5×35 J＝175 J ，C 错误，D 正确. 二、非选择题11.如图5甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆水平固定，某金属小球穿在细杆上静止于细杆左端，现有水平向右的风力F 作用于小球上，风力F 随时间t 变化的F －t 图象如图乙所示，小球沿细杆运动的v －t 图象如图丙所示，取g ＝10 m/s 2，求0～5 s 内风力所做的功.图5答案 18 J解析由题图丙可知0～2 s 内为匀加速阶段，a ＝v －0t 1＝22m/s 2＝1 m/s 2 0～2 s 内的位移：x 1＝12at 1 2＝12×1×4 m＝2 m ， 2～5 s 内的位移：x 2＝vt 2＝2×3 m＝6 m ，则风力做功为W ＝F 1x 1＋F 2x 2＝18 J.12.一辆重5 t 的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a ＝1 m/s 2做匀加速直线运动，车受到的阻力为车重的0.06倍.(g 取10 m/s 2)求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间；(2)汽车开始运动后，5 s 末和15 s 末的瞬时功率.答案 (1)10 s (2)40 kW 80 kW解析 (1)设汽车做匀加速运动过程中所能达到的最大速度为v 0，对汽车由牛顿第二定律得F －F f ＝ma即P 额v 0－kmg ＝ma ，代入数据得v 0＝10 m/s所以汽车做匀加速直线运动的最长时间t 0＝v 0a ＝101s ＝10 s (2)由于10 s 末汽车达到了额定功率，5 s 末汽车还处于匀加速运动阶段，P ＝Fv ＝(F f ＋ma )at ＝(0.06×5×103×10＋5×103×1)×1×5 W＝40 kW15 s 末汽车已经达到了额定功率P 额＝80 kW.13.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图6所示的v －t 图象，已知小车在0～t 1时间内做匀加速直线运动，t 1～10 s 时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s 末达到最大速度，在10 s 末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m ＝1 kg ，整个运动过程中小车受到的阻力F f 大小不变.求：图6(1)小车所受阻力F f 的大小；(2)在t 1～10 s 内小车牵引力的功率P ；(3)求出t 1的值及小车在0～t 1时间内的位移.答案 (1)2 N (2)12 W (3)1.5 s 2.25 m解析 (1)在10 s 末撤去牵引力后，小车只在阻力F f 的作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速度的大小为a ＝2 m/s 2则F f ＝ma ＝2 N(2)小车做匀速运动阶段即7～10 s 内，设牵引力为F ，则F ＝F f 由图象可知v m ＝6 m/s解得P ＝Fv m ＝12 W(3)设t 1时间内的位移为x 1，加速度大小为a 1，t 1时刻的速度大小为v 1，则由P ＝F 1v 1得F 1＝4 N ， F 1－F f ＝ma 1得a 1＝2 m/s 2，则t 1＝v 1a 1＝1.5 s ，x 1＝12a 1t 1 2＝2.25 m.。

教科版高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 下面两图中，图1水平接触面光滑，F1沿水平方向，图2斜面粗糙，F2平行斜面向上，F1=F2，两物体分别在F1、F2方向上发生位移S的过程中，比较两力做的功W1、W2，以下说法正确的是（）A．W1>W2B．W1=W2C．W1<W2D．条件不足，无法比较2. 对重力势能理解正确的是（）A．重力势能的大小与零势面的选取无关B．重力势能的变化与重力做功有关C．重力势能是矢量D．处在同一位置上的两个物体重力势能相同3. 下列说法中正确的是（）A．摩擦力不可能是动力B．作用力做正功，反作用力一定做负功C．做平抛运动的物体机械能守恒D．匀速运动的物体机械能一定守恒4. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和假设法等等，以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是（）A．卡文迪什巧妙地运用扭秤测出引力常量，是采用了极限思想法B．从牛顿运动定律和运动学公式推导出动能定理的过程采用了控制变量法C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法D．计算变力做功时，可以把物体位移分割成许多小段，因小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小位移上的恒力做功的代数和，这种处理方法叫做微元累加法5. 如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，绳子的一端固定在物体上，另一端通过定滑轮以恒定速度v0拉动绳头.物体由静止开始运动到当绳子与水平方向夹角θ=60°的过程中，下列说法正确的是（）A．当绳子与水平方向夹角θ=60°时，物体的速度为B．当绳子与水平方向夹角θ=60°时，物体的速度为v0C．此过程中绳子拉力对物体做的功为D．此过程中绳子拉力对物体做的功为26. 一质量为m的驾驶员以速度v0驾车在水平路面上匀速行驶。

在某一时刻发现险情后立即刹车，从发现险情到汽车停止，汽车运动的v﹣t（速度—时间）图像如图所示。

机械能守恒定律习题(含答案)

图 2 图3 《机械能守恒》第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对得4分，对而不全得2分。

）1、关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（） A ．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B ．做变速运动的物体机械能可能守恒C ．外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D ．若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒2、质量为m 的小球，从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地面高度为h ，如图1所示，若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（）A ．mgh ，减少mg （Ｈ－h ）B ．mgh ，增加mg （Ｈ＋h ）C ．－mgh ，增加mg （Ｈ－h )D ．－mgh ，减少mg （Ｈ＋h ） 3、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2所示,表示物体的动能E k 随高度h 变化的图象A 、物体的重力势能E p 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E k 随速度v 的变化图象D ，可能正确的是（ )4、物体从高处自由下落，若选地面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时,物体所具有的动能和重力势能之比为（） A ．1：4 B ．1:3 C ．1:2 D ．1：15、如图3所示，质量为m 的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M 的砝码相连，已知M =2m ，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h （小于桌面）的距离，木块仍没离开桌面，则砝码的速率为（）A ．31gh 6 B ．mgh C ．gh 2D ．gh 332图1图46、质量为m 的小球用长为L 的轻绳悬于O 点，如图4所示，小球在水平力F 作用下由最低点P 缓慢地移到Q 点，在此过程中F 做的功为（） A ．FL sin θ B ．mgL cos θ C ．mgL (1－cos θ） D ．Fl tan θ7、质量为m 的物体,由静止开始下落，由于阻力作用,下落的加速度为54g ，在物体下落h 的过程中,下列说法中正确的应是( )A ．物体的动能增加了54mgh B ．物体的机械能减少了54mgh C ．物体克服阻力所做的功为51mgh D ．物体的重力势能减少了mgh8、如图5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 点摆向最低点的过程中( ） A ．重物的重力势能减少 B ．重物的重力势能增大 C ．重物的机械能不变 D ．重物的机械能减少9、如图6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，下列关于能量的叙述中正确的应是（） 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保持不变D ．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变10、平抛一物体，落地时速度方向与水平方向的夹角为θ.取地面为参考平面,则物体被抛出时，其重力势能和动能之比为( ） A ．tan θ B ．cot θ C ．cot 2θ D ．tan 2θ第Ⅱ卷（非选择题，共60分)二、填空题（每小题6分,共24分。

高考物理一轮复习第19讲机械能守恒定律习题课精品课件

第3讲 │ 要点探究
轮时，相当于原来的 BB′部分移到了 AA′的位置
第3讲 │ 要点探究
1 L 1 重力势能的减少量 ΔEp＝－ mg· ＝－ mgL 2 4 1 2 2 动能的增加量 ΔEk＝ mv 2 根据机械能守恒定律有 ΔEk＝－ΔEp 1 2 1 即 mv ＝ mgL 2 4 gL 解得铁链刚脱离滑轮时的速度 v＝ 2
gL [解析] 解法一(利用 E2＝E1 求解)：设铁链的 2 质量为 m，且选取初始位置铁链的下端 A、B 所在的水平面为例2 参考平面． L 1 则铁链初态的机械能为 E1＝mg· ＝ mgL 4 4 1 2 末态的机械能为 E2＝ mv 2 1 1 根据机械能守恒定律有 E2＝E1，即 mv2＝ mgL 2 4 gL 解得铁链刚脱离滑轮时的速度 v＝ 2 解法二(利用 ΔEk＝－ΔEp 求解)：如图所示，铁链刚离开滑
第三讲
机械能守恒定律习题课
第3讲 │ 考点整合考点整合
一、物体的机械能 1.构成：物体的机械能等于物体的动能与势能之和，E＝Ek 1 2 mv ＋mgh ＋Ep＝____________. 2 2.守恒类型 (1)只受重力，仅动能和重力势能相互转化； (2)除重力和弹簧弹力做功外，其他力不做功； (3)除重力和弹力做功外，其他力做功的代数和为零. 3.变化量的计算 Δ Ek ＋Δ E (1)ΔE＝__________ ； p
第3讲 │ 要点探究
例1 C [解析] 机械能守恒的条件是只有重力做功，A、 B图中木块受到三个力作用，即重力、支持力和推力F，有外力F做功，故不符合机械能守恒定律的适用条件；D中有摩擦力做功，故也不符合机械能守恒定律的适用条件．只有C选项机械能守恒． [点评] 机械能守恒定律的适用条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，而是看是否只有重力或弹力做功．

《机械能守恒定律》习题课二

o A 《机械能守恒定律》习题课（二）系统机械能守恒刘彩丽2013 5.10 教学目标：1、复习巩固判断单个物体的机械能是否守恒的方法以及解决守恒问题2、学会运用机械能守恒定律解决两个物体组成的系统机械能守恒问题教学重点：1、2 课时：2节课一、复习巩固：1、机械能守恒的判断下面列举的各个实例中，那些情况下机械能是守恒的？（）①一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落；②用细线拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动；③用细线拴着一个小球在光滑水平面内做匀速圆周运动；④拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升；⑤一物体沿光滑的固定斜面向下加速运动A ．②③⑤B ．①②④C ．①③④D ．②③④2、单个物体的机械能守恒的应用质量为m 的小球，以初速度v 0由地面竖直上抛，空气阻力可忽略不计，小球到达最高点的高度为h ，当小球又落回到出发点时，小球具有的机械能为(以地面为重力势能的零点) mgh +mgh mv mgh mv 2D 21C B 21A 2020．．．．3.系统机械能是否守恒判断自主学习：1.系统机械能是否守恒的判断方法（1）系统以外的力是否对系统对做功，系统以外的力对系统做正功，系统的机械能就增加，做负功，系统的机械能就减少。

不做功，系统的机械能就不变。

（2）系统间的相互作用力做功，不能使其它形式的能参与和机械能的转换。

系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能自我检测：一个轻弹簧固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面肯弹簧保持原长的A 点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A 摆到最低点的过程中，A 、重物的重力势能减少。

B 、重物的重力势能增加。

C 、系统的机械能不变。

D 、重物的机械能减少。

二．系统机械能守恒定律的应用自主学习：2.系统间的相互作用力分为三类：1）刚体产生的弹力：比如轻绳的弹力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力等2）弹簧产生的弹力：系统中包括有弹簧，弹簧的弹力在整个过程中做功，弹性势能参与机械能的转换。

机械能守恒定律经典同步练习题及答案

机械能守恒定律同步习题1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ，这时物体的速度为2 m/s ，则下列说法正确的是A. 手对物体做功12JB. 合外力对物体做功12JC. 合外力对物体做功2JD. 物体克服重力做功10 J2、在下列情况下机械能不守恒的有：A ．在空气中匀速下落的降落伞B ．物体沿光滑圆弧面下滑C ．在空中做斜抛运动的铅球（不计空气阻力）D ．沿斜面匀速下滑的物体3、航天员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态向下摆，到达竖直状态的过程如图所示，航天员所受重力的瞬时功率变化情况是A ．一直增大B 。

一直减小C ．先增大后减小D 。

先减小后增大4、如图2所示，某力F=10N 作用于半径R=1m 的转盘的边缘上，力F 的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F 做的总功应为：A 、 0JB 、20πJC 、10JD 、20J.5、关于力对物体做功以及产生的效果，下列说法正确的是A.滑动摩擦力对物体一定做正功B.静摩擦力对物体一定不做功C.物体克服某个力做功时，这个力对物体来说是动力D.某个力对物体做正功时，这个力对物体来说是动力6、物体沿直线运动的v -t 关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ，则（A ）从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W 。

（B ）从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W 。

（C ）从第5秒末到第7秒末合外力做功为W 。

（D ）从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W 。

7、如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力Ｆ拉位于粗糙面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动。

在移动过程中，下列说法正确的是Ａ.Ｆ对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和Ｂ.Ｆ对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和Ｃ.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能Ｄ.Ｆ对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和8、如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0. 1kg 的小铁块，它离纸带的右端距离为0. 5 m ，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1．现用力向左以2 m/s 2的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动）(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间？(2)纸带对铁块做多少功？9、一种氢气燃料的汽车，质量为m =2.0×103kg ，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。

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