2019-2020年高中物理 7.8機械能守恒定律（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時提升作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 7.8機械能守恒定律（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時提升作業(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。多選題已在題號后標出) 1.(多選)(xx濟南高一檢測)下列運動物體,機械能守恒的有( ) A.物體沿斜面勻速下滑 B.物體做自由落體運動 C.跳傘運動員在空中勻速下落 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、跳傘運動員在空中勻速下落,都屬于物體的動能不變,重力勢能減小的情況,因此機械能不守恒,A、C錯;物體做自由落體運動,此時它只受重力作用,機械能守恒,木塊沿光滑曲面自由下滑時只有重力做功,故機械能守恒,所以B、D正確。 【變式訓(xùn)練】物體在平衡力作用下運動的過程中,下列說法正確的是( ) A.機械能一定不變 B.物體的動能保持不變,而勢能一定變化 C.若物體的勢能變化,則機械能一定變化 D.若物體的勢能變化,則機械能不一定變化 【解析】選C。由于物體在平衡力的作用下做勻速直線運動,所以物體的動能不變,而勢能可能不變,也可能變化。當(dāng)物體的勢能變化時,機械能一定變化;當(dāng)物體的勢能不變時,機械能一定不變。故C正確,A、B、D錯誤。 2.(xx黃浦區(qū)高一檢測)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點時所具有的機械能是(以桌面為零勢面)( ) A.mv2 B.mgH+mv2 C.mv2-mgH D.mgH 【解析】選A。物體的機械能守恒,在任何位置的機械能都相同,且E=mv2,A正確。 3.從高處自由下落的物體,它的重力勢能Ep和機械能E隨下落高度h的變化圖線如圖所示,正確的是( ) 【解析】選C。物體的重力勢能Ep=Ep0-mgh,其中Ep0是物體在開始下落位置的重力勢能,故隨下落高度h的增大,物體的重力勢能呈線性遞減變化,故A、B錯誤;物體自由下落的過程中,只有重力做功,機械能守恒,故C正確,D錯誤。 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運動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運動,則A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大的時刻是( ) A.A開始運動時 B.A的速度等于v時 C.B的速度等于零時 D.A和B的速度相等時 【解析】選D。因系統(tǒng)只有彈力做功,系統(tǒng)機械能守恒,故A、B組成的系統(tǒng)動能損失最大時,彈簧彈性勢能最大。又因當(dāng)兩物體速度相等時,A、B間彈簧形變量最大,彈性勢能最大,故D項正確。 【總結(jié)提升】機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:若物體只有動能、重力勢能及彈性勢能間相互轉(zhuǎn)化,或系統(tǒng)內(nèi)只有物體間的機械能相互轉(zhuǎn)移,則機械能守恒。 (3)定義判斷法:如物體沿水平方向勻速運動時,動能和勢能之和不變則機械能守恒;物體沿豎直方向或沿斜面勻速運動時,動能不變,勢能變化,機械能不守恒。 5.(多選)(xx溫州高一檢測)如圖所示,兩個內(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)量相同的兩個小球(小球半徑遠小于碗的半徑),分別從兩個碗的邊緣由靜止釋放,當(dāng)兩球分別通過碗的最低點時( ) A.兩球的動能相等 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,通過最低點時的速度大小為v,碗的半徑為R,則根據(jù)動能定理mgR=mv2,由于兩碗的半徑不同,兩球過最低點時的動能不同,A錯。a==2g,兩球過最低點時的加速度相等,B對。由牛頓第二定律知FN-mg=m,FN=mg+m=3mg,兩球過最低點時對碗的壓力大小相等,C對。ω===,R不同,ω不相等,D錯。 二、非選擇題(15分) 6.長為L的均勻鏈條,放在光滑的水平桌面上,且使其長度的垂在桌邊,如圖所示,松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑,取桌面為零勢能面。 (1)開始時兩部分鏈條重力勢能之和為多少? (2)剛離開桌面時,整個鏈條重力勢能為多少? (3)鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大? 【解題指南】解答該題時應(yīng)注意以下兩點: (1)在運動過程中,鏈條的機械能守恒; (2)具體解題時是將鏈條看作整體,還是分為水平和豎直兩段應(yīng)靈活掌握。 【解析】(1)開始時鏈條的重力勢能 =(-)=- ① (2)剛滑離桌面時,鏈條的重力勢能 =mg(-)=- ② (3)設(shè)鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為v, 根據(jù)機械能守恒定律-=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。多選題已在題號后標出) 1.(多選)2013年12月6日,嫦娥三號衛(wèi)星到達月球附近并繞月球在橢圓軌道上運動,月球在橢圓軌道的一個焦點上,如圖所示。已知衛(wèi)星在運行中是無動力飛行,只受到月球?qū)λ娜f有引力作用。在衛(wèi)星從軌道的A點沿箭頭方向運行到B點的過程中( ) 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)星的機械能守恒 D.衛(wèi)星的機械能逐漸增大 【解析】選A、C。嫦娥三號衛(wèi)星在橢圓軌道上繞月運動時,只受月球的引力作用,機械能守恒,C對,D錯。由A點沿箭頭方向運行到B點的過程中,衛(wèi)星距離月球的高度變大,重力勢能增大,動能減小,A對,B錯。 2.(xx三門峽高一檢測)如圖所示,一斜面放在光滑的水平面上,一個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.斜面對小物體的彈力做的功為零 B.小物體的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為小物體的動能 C.小物體的機械能守恒 D.小物體、斜面和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒 【解題指南】由于水平面光滑,物體沿斜面下滑的同時,斜面也沿著水平面向右運動,故物體所受的支持力與它的運動位移不再垂直。 【解析】選D。物體受到的彈力與其位移的夾角為鈍角,彈力做負功,A錯。根據(jù)動能定理,物體動能的增加量等于重力與彈力做功的代數(shù)和,B錯。由于斜面對物體的作用力對物體做負功,故物體的機械能不守恒,C錯。對物體、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,故機械能守恒,D對。 3.(多選)(xx桂林高一檢測)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位置小球重力勢能的減少量小于重力做的功 D.從A→D位置小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 【解析】選B、D。小球到達C位置之前,所受的合外力一直做正功,之后開始做負功,故由動能定理知在C位置,小球的速度最大,A錯,B對;到達C位置時,小球重力勢能的減少量等于小球重力做的功,C錯;到達D位置時,小球的動能仍為零,它的機械能(重力勢能)的減少量等于彈簧的機械能(彈性勢能)的增加量,D對。 4.(xx杭州高一檢測)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落地的運動過程有( ) A.a、b兩球同時到達地面 B.a、b落地前的速度相同 C.重力對a、b做的功相同 D.落地前瞬間a、b兩球重力做功的瞬時功率相等 【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球先到達地面,A錯。根據(jù)機械能守恒,對a球:2mgh=2m,va=;對b球:mgh+m=m,vb=,a、b下落高度相同,落地時速度va下載提示(請認真閱讀)
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