机械能守恒定律习题课(赵书田)

合集下载

新版人教版必修2机械能守恒定律习题课机械能守恒定律的应用(共19张PPT)学习PPT

例解1析如释图放所b示后，下在列b到关达于地机面械之能前是，否a守向恒上的加判速断运正动确，的b向是下( 加速)运动，a、b系统的机械能守恒，设b落地瞬间速度为v，求速度v，列式有两种方法
和为零，则系统的机械能守恒.
2.从能量转化角度判断系统内只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化，无其他形式能量的转化，系统机械能守恒.
b.当小球受到向上的压力时，FN＝－12mg，v0＝3
1 2gR.
1另持力AC解...(析系重，一原机统物在端长械重的的重系的能物机机物一是A自点械械由否重由无能能A摆守物点初增下减恒，摆的加速少的将向过度判重程最地断BD物中低..释系，系)从点如放弹统统与的图簧，的的悬过所拉让机机点程示力它械械O对中，能自能在重(一A不减由物同轻B做变少摆一弹)负下水簧功，平固，不面重定计且物于的空弹O机气簧点械保，阻能减少，选项A 确(解系从物(解甲第解解丙根((一确首对机系系甲例方解(解当判.重解此此解一确.此应1221))))定析统A块析图七析析图据、定先系械统统图3法析析小断物析式式析、定式若转在若用至研重 A中章中机机研明统能减减中一球各的表表机研表要化小要(((机如111C从究力A，A，械械究确列减少少，：A受个机由示示A械究示)))小式球小机械的选选选图坡球球球球对势物不能能对研守少的的物用到力械于系系能对系球：从球械能过光光光所顶和和和和象能体计守是象究恒了重重体E向是能柱统统是象统能ΔC能能守程滑滑滑示由BB初BBE端：的A任恒否：对方多力力 A下否减面的的否：动从从守恒球球球球中轨轨轨，k静将将＝出物减何定守物象程少势势的做少是两两守物能＝CC恒定组组组组，道道道用止弹弹E来端端体少阻律恒体是时，能能压功光个个恒体的－定律成成成成末根AAA细滑簧簧的出出或量力列的或单常哪力，滑状状的或增ΔΔΔBBB律解的的的的求据圆E下压压EE所所所瞬来来系为时出判系个有个时并的态态判系加决p系系系系p解机p管，缩缩在在在减减间，，统：，方断统物两物，分，的的断统(综统统统统.械组重的的平平平＝＝，初初程体种体析故机机.A.B.合机机机机能成力过过加.面面面33管速速，表的是系械械(问其械械械械守mm的加程程速为为为壁度度或达机否统能能)gg题实能能能能恒量光速中中下参参参hh对vv再形械符的总总)是守守守守定－－00等滑小度，，落考考考小需需辅式能合机量量单恒恒恒恒律mm于轨物为物物，平平平球多多以：增机械相相gg个：势道块体体gBhh面面面的大大其加械能等等E＝物..加能AAkAA，，，？？他了能守..11B的体机速机的＋0部方多守恒质与械上械mE分程少恒，量地能升能p/s平1，就的2为球守过守＝，直进行条m组恒程恒E(求，增行了件＝k成中2：B加求..2＋的，C)解k量E部系Agp.、，.分统2B或物是)还组Δ块处是E成与于A系的增坡竖统系＝道直.统Δ间平E机的面B械减动内能，摩半守运擦径恒用因为前数R的者为半需μ＝圆要0，选. 圆取管合截适面的半参径考r平≪面R.，运用后者无需选取参考平面，只要判断系统内哪个物体的

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。

《4. 机械能守恒定律》(同步训练)高中物理必修第二册_人教版_2024-2025学年

《4. 机械能守恒定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于机械能守恒定律的说法中，正确的是哪个选项？A. 任何物体在只受重力作用的情况下机械能都守恒。

B. 机械能守恒是指物体的动能和势能总是保持不变。

C. 只有在没有外力作用的情况下，系统的机械能才守恒。

D. 在理想情况下，物体系统只有内力做功时，其机械能守恒。

2、当一个物体从高处自由下落，没有考虑空气阻力的情况下，下列说法哪个是正确的？A. 物体的动能和重力势能都在减少。

B. 物体的动能增加，重力势能也增加。

C. 物体的动能保持不变，重力势能减少。

D. 物体的动能增加，而重力势能在下落过程中保持不变。

3、关于机械能守恒定律，以下说法正确的是：A. 当物体只受重力或弹簧弹力做功时，物体的机械能才能守恒。

B. 机械能守恒定律适用于所有宏观物体的运动。

C. 物体在运动过程中，机械能的变化一定是由于非保守力的作用。

D. 机械能守恒定律只适用于物体在垂直于重力方向上运动的情况。

4、质量为m的物体从某一高度自由落下，忽略空气阻力，以下关于该物体下落的描述正确的是：A. 物体的动能和势能之和随着下落逐渐增加。

B. 物体的势能随着下落逐渐减小，动能随之增加但增加的量小于减小的量。

C. 物体的速度随时间增加的速率逐渐减小。

D. 物体到达地面瞬间的动能等于开始的势能。

5、一个物体从高处自由落下，不计空气阻力，在下降过程中：A、物体的动能增加，势能减少，机械能不变B、物体的动能减少，势能增加，机械能不变C、物体的动能和势能同时增加，机械能不变D、物体的动能和势能同时减少，机械能减少6、一个物体在水平面上以恒定速度运动，不考虑摩擦力，关于其机械能的变化，以下说法正确的是：A、物体的动能不变，势能增加B、物体的动能不变，势能减少C、物体的动能增加，势能减少D、物体的动能和势能同时增加或减少7、关于机械能守恒定律，下列说法中正确的是（）A. 当物体受到的合外力不为零时，物体的机械能一定不守恒。

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。

2021年高中物理人教版必修2课件：第七章机械能守恒定律+习题课三机械能守恒定律的应用

端固定且足够长.物块A由静止从图示位置释放后,先沿杆向上运动.设某
时刻物块A运动的速度大小为vA,小球B运动的速度大小为vB,轻绳与杆的夹角为θ(θ<90°),则( AD ) A.vB=vAcos θ B.vA=vBcos θ C.小球B向下运动过程中,其动能一直增大
D.物块A上升到与滑轮等高处时,它的机械能最大
习题课三机械能守恒定律的应用
感悟解题规律测评学习效果
感悟解题规律·培养科学思维
一、多物体的机械能守恒问题【例1】如图所示,质量分别为3 kg和5 kg的物体A,B,用轻质绳连接跨在一个光滑定滑轮两侧,轻质绳正好拉直,且A物体底面与地面接触,B物体距地面0.8 m,求:
(1)放开B物体,当B物体着地时A物体的速度; (2)B物体着地后A物体还能上升多高?(g取10 m/s2)
v= 2mB mA gh = 2 5 3 10 0.8 m/s=2 m/s.
mA mB
3 5
法二由ΔEk 增=ΔEp 减,得 1 (mA+mB)v2=mBgh-mAgh,得 v=2 m/s. 2
法三由ΔEA 增=ΔEB 减,
得 mAgh+ 1 mAv2=mBgh- 1 mBv2,
2
2
得 v=2 m/s.
(2)当 B 落地后,A 以 2 m/s 的速度竖直上抛,则 A 上升的高度由机械能守恒可得
mAgh′= 1 mAv2,h′= v2 = 22 m=0.2 m.
2
2g 2 10
答案:(1)2 m/s (2)0.2 m
方法总结当研究对象为两个物体组成的系统时,机械能守恒定律表达式的灵活选取 (1)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. (2)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.

人教版必修二 7.8 机械能守恒定律习题课

第7.8《机械能守恒定律》习题课导学案编写人：刘华审核人：高一物理组编写时间：2021/5班级：组别：姓名：【学习目标】1、加深对机械能守恒定律的理解。

2、灵活运用机械能守恒定律解决复杂问题。

（重、难点）【知识链接】1、运动学公式（牛顿第二定律）、动能定理、机械能守恒定律的对比。

运动学公式动能定理机械能守恒定律应用范围匀变速直线（曲线）运动、匀速圆周运动。

适合各种运动，无限制。

物理思想受力分析、利用牛顿第二定律求加速度。

合力的功等于动能的变化。

1.初末状态机械能相等。

2．势能的减少等于动能的增加。

3.A增加的机械能等于B减少的机械能。

关注角度力、加速度、位移、时间。

合力的功、初末动能。

守恒条件、初末态的机械能（涉及到重力势能的要取参考面）。

【学习过程】知识点一：对机械能守恒的理解【典例1】（11新课标）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【变式1】如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度变为零．对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中，有()A．小球的动能和重力势能的总和越来越小，而动能和弹性势能的总和越来越大B．小球的动能和重力势能的总和越来越小，而动能和弹性势能的总和越来越小C．小球的动能和重力势能的总和越来越大，而动能和弹性势能的总和越来越大D．小球的动能和重力势能的总和越来越大，而动能和弹性势能的总和越来越小知识点二：单物体机械能守恒【典例2】如下图所示，一内壁光滑的细圆管放在竖直平面内，一小钢球自A口的正上方无初速释放。

高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：机械能守恒定律(同步习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律4 机械能守恒定律基础过关练题组一机械能守恒的判断1.(多选)载人飞船从发射至返回的过程中,以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的( )A.飞船升空的阶段B.只在地球引力作用下,返回舱沿椭圆轨道绕地球运行的阶段C.只在地球引力作用下,返回舱飞向地球的阶段D.临近地面时返回舱减速下降的阶段2.(多选)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.小球与弹簧以及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3.(多选)如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面的A点(弹簧处于原长)无初速度地释放,让它自由摆下。

不计空气阻力,在重物由A点摆到最低点的过程中( )A.重物的机械能减少B.重物与弹簧组成的系统的机械能不变C.重物与弹簧组成的系统的机械能增加D.重物与弹簧组成的系统的机械能减少4.在如图所示的物理过程示意图中,甲图为一端固定有小球的轻杆,从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动;乙图为末端固定有小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动;丙图为轻绳一端连着一小球,从右偏上30°处自由释放;丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用轻质细绳悬挂的小球从图示位置由静止释放,小球开始摆动。

关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )A.甲图中小球机械能守恒B.乙图中小球A机械能守恒C.丙图中小球机械能守恒D.丁图中小球机械能守恒5.(多选)如图所示,质量分别为m和2m的两个小球a和b用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在b球顺时针摆动到最低位置的过程中( )A.b球的重力势能减少,动能增加,b球的机械能守恒B.a球的重力势能增加,动能也增加,a球的机械能不守恒C.a球、b球组成的系统机械能守恒D.a球、b球组成的系统机械能不守恒题组二机械能守恒定律的应用6.一物体由h高处自由落下,以地面为参考平面,当物体的动能等于势能时,物体运动的时间为(不计空气阻力,重力加速度为g)( )A.√2ℎg B.√ℎgC.√ℎ2gD.以上都不对7.如图所示,光滑的曲面与光滑的水平面平滑相连,一轻弹簧右端固定,质量为m 的小球从高为h处由静止下滑,则( )A.小球与弹簧刚接触时,速度大小为√2gℎB.小球与弹簧接触的过程中,小球机械能守恒mghC.小球压缩弹簧至最短时,弹簧的弹性势能为12D.小球在压缩弹簧的过程中,小球的加速度保持不变8.从地面竖直上抛两个质量不同的小球,设它们的初动能相同,当上升到同一高度时(不计空气阻力,选地面为参考面)( )A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能不相等D.所具有的机械能相等9.一根轻弹簧下端固定,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。

高中物理必修2教材《机械能守恒定律》习题课课件

三、动能定理和机械能守恒定律的综合应用
典例3 游乐场的过山车的运行过程可以抽
象为图3所示模型．弧形轨道的下端与圆
轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静
图3
止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开．试分析A
点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道
最高点(已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力)．
因此C错．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．下滑中小朋友的重力势能减小，因
此B错．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对．
2．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
解析 (1)小球从 ABC 轨道下滑，机械能守恒，设到达 C 点时
的速度大小为 v，则 mgH＝12mv2
①
小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足：
mg≤mrv2
②
①②联立并代入数据得 H≥0.2 m
(2)若 h<H，小球过 C 点后做平抛运动，设球经 C 点时的速度
大小为 vx，则击中 E 点时：
D．A、B两球的最大速度之比为vA∶vB＝1∶2
解析由系统能量守恒可知A正确、B错误；两球转动的角速度相等，由v＝rω及两球转动半径的关系知C正确、D错误．
5．质量为1.0 kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全
程中点位置时，具有36 J的动能，如果空气阻力不计，
取地面为参考平面，g取10 m/s2，则
答案 CD
4．一不计质量的直角形支架的两直角臂长
度分别为2l和l，支架可绕水平固定轴O

人教版高中物理必修第二册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【参考答案】 C【详细解析】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【参考答案】 BD【详细解析】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【参考答案】 B【详细解析】 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. 【参考答案】 (1)2 m/s (2)4 J (3)19m【详细解析】 (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?详细解析 (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 2＝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【参考答案】D【详细解析】: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 。

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。

2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版解题技巧总结

2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版解题技巧总结单选题1、如图中a、b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片。

当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）。

图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得θ= 30°，根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有（）A．汽车的长度B．4s末汽车的速度C．4s末汽车合外力的功率D．4s内汽车牵引力所做的功答案：DA．由图知，4s内汽车的位移刚好等于汽车的长度，由x=12at2对拉手环进行受力分析如上图所示，得到mamg=tan30°，a=gtan30°联立得到x=12at2=12×10×√33×42≈46m故A错误；B．由v=at=10×√33×4m/s≈23m/s故B错误；C．由F=ma=6×103×10×√33N≈3.46×104N所以4s末汽车的功率为P=Fv=3.46×104×23W=7.97×105W故C错误；D．因不知汽车的摩擦力，所以无法求汽车的牵引力，即不能估算4s内汽车牵引力所做的功，故D正确。

故选D。

2、将一乒乓球竖直向上抛出，乒乓球在运动过程中，它的动能随时间变化的关系的图线如图所示。

已知乒乓球运动过程中，受到的空气阻力与速率平方成正比，重力加速度为g。

则乒乓球在整个运动过程中加速度的最小值、最大值为（）A．0，4g B．0，5g C．g，4g D．g，5g答案：B乒乓球最终匀速运动时，加速度最小为0，而乒乓球刚向上抛出时，速度最大，阻力最大，加速度最大，设最大速度为v0，则mg+kv02=ma m4E0=12mv02乒乓球最终匀速运动时，速度为v1，则mg=kv12此时的动能E0=12mv12联立上式可解得a m=5g故选B。

新教材人教版必修第二册第8章习题课机械能守恒定律的综合应用能量守恒定律课件(50张)

从抛出到落地，重力势能减少mgh，动能增加
1 2
mv2－
1 2
mv
2 0
，由
机械能守恒定律可得mgh＝12mv2－12mv20，乙说法也对．
栏目导航
抛出时的高度 h＝v2－ 2gv20＝2×4810 m＝2.4 m.
[答案] 见解析
15
栏目导航
16
对单个物体包括地球为系统只受重力作用时，动能定理和机械能守恒定律表达式并没有区别；对两个物体组成的系统应用机械能守恒定律较方便；对有摩擦力或其他力做功的情况下要用动能定理列方程.
科学思维：1.通过机械能守恒定律的应用，培养科学思维能力和综合分析问题的能力.2.通过学习形成能量利用及能量转化的物理观念．
栏目导航
3
合作探究攻重难
栏目导航
4
链条类物体的机械能守恒问题
[要点归纳] 链条类物体机械能守恒问题的分析关键是分析重心位置，进而确定物体重力势能的变化，解题要注意两个问题：一是零势能面的选取；二是链条的每一段重心的位置变化和重力势能变化．
栏目导航
9
[解析] 设链条质量为m，可以认为始末状态的重力势能变化是由L－a段下降引起的
下降高度h＝a＋L－2 asin α＝L＋2 asin α 该部分的质量为m′＝mL (L－a)
栏目导航
由机械能守恒定律可得mL (L－a)gh＝12mv2，解得a＝ L2－gsvi2nLα.
[答案] a＝ L2－gsvi2nLα
FN＋mg＝mvR2，则v≥ gR 小物块从圆轨道最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律有： 12mv2C＝12mv2＋2mgR
栏目导航
联立得R≤5vg2C 解得R≤0.32 m.

高中物理必修二课件机械能守恒定律习题课

60°
F
mg
小球通过最低点的时F-mg = mv2/L，V不知道，必须用开始高度下落的势能替代动能即速度，即选择最底处为参考面， 0+mgL/2 = 0+mv2/2，得V= gL ,把V代人F-mg = mv2/L得 F = mg+m（gL）/L=2mg，据作用反作用，压力为2mg=500N。
8．如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中( )． AD A．弹簧的弹性势能不断增大 B．弹簧的弹性势能不断减小 C．系统机械能不断减小 D．系统机械能保持不变
A B L2
A、B两球减少的势能相同， A球减少的势能转化为动能和弹簧的弹性势能， B球减少的势能只转化为动能，所以B 球的动能大，速度大。
O
L1
第7题
12、物体以60J的初动能，从A点出发作竖直上抛运动，在它上升到某高度时，动能损失了30J，而机械能损失了10J，则该物体落回到A点时的动能为(空气阻力恒定) 【 D 】 (A)50J (B)40J (C)30J (D)20J
2
注意：A、B看作一个整体不好，因为重心不在中点,不好确定。
14．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着物体A、B，且 mA＝2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体 B达到圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．
(1)设B的质量为m，则A的质量为2m 一共四个能量，一个减少三个增加，B上升的高度为R，A下降的高度为1/4圆周利用系统机械能守恒列方程，即：2mg×2π R/4 = mgR+mV2/2+2mV2/2

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。

8.4.1机械能守恒定律【高一下册物理必修二】(解析版)

8.4.1机械能守恒定律同步解析一、单选题1．（2022春·内蒙古阿拉善盟·高一阿拉善盟第一中学期末）图示是奥运会比赛项目撑竿跳高，运动员在竿的作用下加速上升的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A．运动员的机械能一直增大B．运动员的机械能可能不变C．运动员的机械能先增大后减小D．运动员的机械能可能减小【答案】A【详解】因为运动员在加速上升的过程中，动能和重力势能均一直增大，故运动员的机械能一直增大。

故选A。

2．（2023春·江苏淮安·高一统考期中）一质量为m 的足球，以速度v 由地面踢起，当它到达离地面高度为h 的B 点处（取B 点处所在水平面为参考平面）时，下列说法正确的是（重力加速度为g ，不计空气阻力）（）A．重力势能为mgh B．动能为mgh C．机械能为212mv mgh-D．机械能为212mv【答案】C【详解】A．取重力势能在B 处为零势能参考平面，所以在B 点处重力势能为零，A 错误；CD．取B 点处所在水平面为参考平面，离地面高度为h 的B 点处的机械能为212E mv mgh =-，C 正确，D 错误；B．从A 到B 过程，由机械能守恒定律得221122Bmv mgh mv -=可得在B 处的动能为2k 12B E mv mgh =-B 错误。

故选C。

3．（2023春·辽宁大连·高一大连二十四中校考期中）如图，将一质量为m 的小球从a 点以初速度v 斜向上抛出（不计空气阻力），小球先后经过b 、c 两点。

已知a 、c 之间的高度差和b 、c 之间的高度差均为h ，重力加速度为g ，取b 点所在的水平面为零势能面，则小球在（）A．a 点的重力势能为0B．b 点的动能为2122mv mgh+C．b 点的机械能为212mvD．c 点的机械能为2122mv mgh-【答案】D【详解】A．取b 点所在的水平面为零势能面，则a 点的重力势能为-2mgh ，选项A 错误；BC．从a 到b 机械能守恒，则2k 1202b mv mgh E -=+即b 点的动能为2k 122b E mv mgh =-，选项BC 错误；D．从a 到c 机械能守恒，则c 点的机械能等于a 点的机械能，为2122mv mgh -，选项D 正确。

人教版高中物理必修二7.8.2机械能守恒习题课(共18页)

解析：(1)设从A运动到B的时间为t，由平抛运动规律得:h1－h2=gt/2 解得t=√3s
(2)由R=h1，h2＝15 m，所以∠BOC=60°，设物块平抛到B点的水平初速度为v1，将B点速度分解可得： gt/v1=tan60° 解得v1=10m/s 根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化给物块的动能。得：EP=1/2mv12=50J
(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s，
该路程的最大值是smax=3L
路程的最小值是smin=L
路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知
min mgsmax
mgh1
1 2
mv12
max mgsmin
mgh1
1 2
mv12
解得
max
7 10
min
7 30
由小物块与墙壁只发生一次碰撞可知
7
7
Hale Waihona Puke 3010谢谢！B: L+s是子弹的位移，所以以子弹为研究对象，由动能定理可知：Wf子 = △EK子； -Ff（L+s）=1/2mv2- 1/2mv02 C：s是相对位移的，所以以系统为研究对象求产热或损失的动能，由能量守恒可知：△EK损=Q=Ffs=-（1/2mv2- 1/2mv02）
12.如图,在高h1＝30 m光滑水平平台上，m＝1 kg小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep。若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道。 B点高h2＝15 m，水平粗糙轨道CD长L＝50 m，小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞：(1)求小物块由A到B的运动时间t； (2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小； (3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B 点，最后停在轨道CD上的某点P（P点未画出）。设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围。