2019-2020年高中物理 7.8機(jī)械能守恒定律（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 7.8機(jī)械能守恒定律（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2 一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出) 1.(多選)(xx濟(jì)南高一檢測(cè))下列運(yùn)動(dòng)物體,機(jī)械能守恒的有( ) A.物體沿斜面勻速下滑 B.物體做自由落體運(yùn)動(dòng) C.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落 D.沿光滑曲面自由下滑的木塊 【解析】選B、D。物體沿斜面勻速下滑、跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落,都屬于物體的動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小的情況,因此機(jī)械能不守恒,A、C錯(cuò);物體做自由落體運(yùn)動(dòng),此時(shí)它只受重力作用,機(jī)械能守恒,木塊沿光滑曲面自由下滑時(shí)只有重力做功,故機(jī)械能守恒,所以B、D正確。 【變式訓(xùn)練】物體在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( ) A.機(jī)械能一定不變 B.物體的動(dòng)能保持不變,而勢(shì)能一定變化 C.若物體的勢(shì)能變化,則機(jī)械能一定變化 D.若物體的勢(shì)能變化,則機(jī)械能不一定變化 【解析】選C。由于物體在平衡力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以物體的動(dòng)能不變,而勢(shì)能可能不變,也可能變化。當(dāng)物體的勢(shì)能變化時(shí),機(jī)械能一定變化;當(dāng)物體的勢(shì)能不變時(shí),機(jī)械能一定不變。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 2.(xx黃浦區(qū)高一檢測(cè))質(zhì)量為m的小球,以速度v斜向上拋離高為H的桌面。如圖,那么經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所具有的機(jī)械能是(以桌面為零勢(shì)面)( ) A.mv2 B.mgH+mv2 C.mv2-mgH D.mgH 【解析】選A。物體的機(jī)械能守恒,在任何位置的機(jī)械能都相同,且E=mv2,A正確。 3.從高處自由下落的物體,它的重力勢(shì)能Ep和機(jī)械能E隨下落高度h的變化圖線如圖所示,正確的是( ) 【解析】選C。物體的重力勢(shì)能Ep=Ep0-mgh,其中Ep0是物體在開始下落位置的重力勢(shì)能,故隨下落高度h的增大,物體的重力勢(shì)能呈線性遞減變化,故A、B錯(cuò)誤;物體自由下落的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,故C正確,D錯(cuò)誤。 4.如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng),則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是( ) A.A開始運(yùn)動(dòng)時(shí) B.A的速度等于v時(shí) C.B的速度等于零時(shí) D.A和B的速度相等時(shí) 【解析】選D。因系統(tǒng)只有彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大時(shí),彈簧彈性勢(shì)能最大。又因當(dāng)兩物體速度相等時(shí),A、B間彈簧形變量最大,彈性勢(shì)能最大,故D項(xiàng)正確。 【總結(jié)提升】機(jī)械能守恒的判斷方法 (1)做功條件分析法,分三種情況: ①物體只受重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)作用; ②物體同時(shí)受重力和其他力,但其他力不做功; ③有系統(tǒng)的內(nèi)力做功,但是內(nèi)力做功的代數(shù)和為零。 (2)能量轉(zhuǎn)化分析法:若物體只有動(dòng)能、重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能間相互轉(zhuǎn)化,或系統(tǒng)內(nèi)只有物體間的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)移,則機(jī)械能守恒。 (3)定義判斷法:如物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能和勢(shì)能之和不變則機(jī)械能守恒;物體沿豎直方向或沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能不變,勢(shì)能變化,機(jī)械能不守恒。 5.(多選)(xx溫州高一檢測(cè))如圖所示,兩個(gè)內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使兩碗口處于同一水平面,現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球(小球半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑),分別從兩個(gè)碗的邊緣由靜止釋放,當(dāng)兩球分別通過碗的最低點(diǎn)時(shí)( ) A.兩球的動(dòng)能相等 B.兩球的加速度大小相等 C.兩球?qū)ν氲椎膲毫Υ笮∠嗟? D.兩球的角速度大小相等 【解析】選B、C。設(shè)小球的質(zhì)量為m,通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,碗的半徑為R,則根據(jù)動(dòng)能定理mgR=mv2,由于兩碗的半徑不同,兩球過最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不同,A錯(cuò)。a==2g,兩球過最低點(diǎn)時(shí)的加速度相等,B對(duì)。由牛頓第二定律知FN-mg=m,FN=mg+m=3mg,兩球過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)碗的壓力大小相等,C對(duì)。ω===,R不同,ω不相等,D錯(cuò)。 二、非選擇題(15分) 6.長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條,放在光滑的水平桌面上,且使其長(zhǎng)度的垂在桌邊,如圖所示,松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑,取桌面為零勢(shì)能面。 (1)開始時(shí)兩部分鏈條重力勢(shì)能之和為多少? (2)剛離開桌面時(shí),整個(gè)鏈條重力勢(shì)能為多少? (3)鏈條滑至剛剛離開桌邊時(shí)的速度大小為多大? 【解題指南】解答該題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)在運(yùn)動(dòng)過程中,鏈條的機(jī)械能守恒; (2)具體解題時(shí)是將鏈條看作整體,還是分為水平和豎直兩段應(yīng)靈活掌握。 【解析】(1)開始時(shí)鏈條的重力勢(shì)能 =(-)=- ① (2)剛滑離桌面時(shí),鏈條的重力勢(shì)能 =mg(-)=- ② (3)設(shè)鏈條滑至剛剛離開桌邊時(shí)的速度大小為v, 根據(jù)機(jī)械能守恒定律-=mv2 ③ 聯(lián)立①②③得v= 答案:(1)- (2)- (3) 一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出) 1.(多選)2013年12月6日,嫦娥三號(hào)衛(wèi)星到達(dá)月球附近并繞月球在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng),月球在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上,如圖所示。已知衛(wèi)星在運(yùn)行中是無動(dòng)力飛行,只受到月球?qū)λ娜f有引力作用。在衛(wèi)星從軌道的A點(diǎn)沿箭頭方向運(yùn)行到B點(diǎn)的過程中( ) A.衛(wèi)星的速度逐漸減小 B.衛(wèi)星的速度逐漸增大 C.衛(wèi)星的機(jī)械能守恒 D.衛(wèi)星的機(jī)械能逐漸增大 【解析】選A、C。嫦娥三號(hào)衛(wèi)星在橢圓軌道上繞月運(yùn)動(dòng)時(shí),只受月球的引力作用,機(jī)械能守恒,C對(duì),D錯(cuò)。由A點(diǎn)沿箭頭方向運(yùn)行到B點(diǎn)的過程中,衛(wèi)星距離月球的高度變大,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,A對(duì),B錯(cuò)。 2.(xx三門峽高一檢測(cè))如圖所示,一斜面放在光滑的水平面上,一個(gè)小物體從斜面頂端無摩擦地自由滑下,則在下滑的過程中,下列結(jié)論正確的是( ) A.斜面對(duì)小物體的彈力做的功為零 B.小物體的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小物體的動(dòng)能 C.小物體的機(jī)械能守恒 D.小物體、斜面和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 【解題指南】由于水平面光滑,物體沿斜面下滑的同時(shí),斜面也沿著水平面向右運(yùn)動(dòng),故物體所受的支持力與它的運(yùn)動(dòng)位移不再垂直。 【解析】選D。物體受到的彈力與其位移的夾角為鈍角,彈力做負(fù)功,A錯(cuò)。根據(jù)動(dòng)能定理,物體動(dòng)能的增加量等于重力與彈力做功的代數(shù)和,B錯(cuò)。由于斜面對(duì)物體的作用力對(duì)物體做負(fù)功,故物體的機(jī)械能不守恒,C錯(cuò)。對(duì)物體、斜面和地球組成的系統(tǒng),只有物體的重力和系統(tǒng)內(nèi)部之間的彈力做功,故機(jī)械能守恒,D對(duì)。 3.(多選)(xx桂林高一檢測(cè))如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球從靜止開始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零。小球下降階段,下列說法中正確的是( ) A.在B位置小球速度最大 B.在C位置小球速度最大 C.從A→C位置小球重力勢(shì)能的減少量小于重力做的功 D.從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量 【解析】選B、D。小球到達(dá)C位置之前,所受的合外力一直做正功,之后開始做負(fù)功,故由動(dòng)能定理知在C位置,小球的速度最大,A錯(cuò),B對(duì);到達(dá)C位置時(shí),小球重力勢(shì)能的減少量等于小球重力做的功,C錯(cuò);到達(dá)D位置時(shí),小球的動(dòng)能仍為零,它的機(jī)械能(重力勢(shì)能)的減少量等于彈簧的機(jī)械能(彈性勢(shì)能)的增加量,D對(duì)。 4.(xx杭州高一檢測(cè))如圖所示,小球a、b的質(zhì)量分別是2m和m,a從傾角為30的光滑固定斜面的頂端無初速下滑,b從斜面等高處以初速度v0平拋,比較a、b落地的運(yùn)動(dòng)過程有( ) A.a、b兩球同時(shí)到達(dá)地面 B.a、b落地前的速度相同 C.重力對(duì)a、b做的功相同 D.落地前瞬間a、b兩球重力做功的瞬時(shí)功率相等 【解析】選D。設(shè)斜面高度為h,a、b球豎直向下的加速度分別為aa=gsin230=g,ab=g,由h=at2知b球先到達(dá)地面,A錯(cuò)。根據(jù)機(jī)械能守恒,對(duì)a球:2mgh=2m,va=;對(duì)b球:mgh+m=m,vb=,a、b下落高度相同,落地時(shí)速度va下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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