粵教版物理必修2機械能守恒定律課時作業(yè)

1、第四節(jié)機械能守恒定律1動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)統(tǒng)稱為_，動能和勢能之間是通過_或_來實現(xiàn)的2物體自由下落或沿光滑斜面滑下時，重力對物體做_，物體的重力勢能_，動能_，物體原來具有的重力勢能轉(zhuǎn)化成了動能原來具有一定速度的物體，由于慣性在空中豎直上升或沿光滑斜面向上運動時，重力對物體做_，物體原來具有的_轉(zhuǎn)化為_3在自由落體運動或拋體運動中，物體從高為h1的A處運動到高為h2的B處，重力做功等于重力勢能的變化的負值，即_，此過程也可由動能定理得到重力做功等于物體動能的變化，即W_，所以有Ep1Ep2Ek2Ek1，即Ep1Ek1_.4在只有_做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互_，而總的

2、機械能保持不變，這叫做機械能_定律，其表達式可以寫成Ek1Ep1_或Ek2Ek1_.5關于機械能守恒定律的適用條件，下列說法正確的是()A只有重力和彈力作用時，機械能才守恒B當有其他外力作用時，只要合外力為零，機械能就守恒C當有其他外力作用時，只要其他外力不做功，機械能就守恒D炮彈在空中飛行不計阻力時，僅受重力作用，所以爆炸前后機械能守恒6.圖1從h高處以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，如圖1所示若取拋出處物體的重力勢能為0，不計空氣阻力，則物體著地時的機械能為()AmghBmghmvC.mvD.mvmgh7(雙選)質(zhì)量均為m的甲、乙、丙三個小球，在離地面高為h處以相同的動能在豎直平

3、面內(nèi)分別做平拋、豎直下拋、沿光滑斜面下滑的運動，則()A三者到達地面時的速率相同B三者到達地面時的動能不相同C三者到達地面時的機械能相同D三者同時落地【概念規(guī)律練】知識點一機械能守恒的判斷1機械能守恒的條件是“只有重力對物體做功”這句話的意思是()A物體只能受重力的作用，而不能受其他力的作用B物體除受重力以外，還可以受其他力的作用，但其他力不做功C只要物體受到的重力做了功，物體的機械能就守恒，與其他力做不做功無關D以上說法均不正確2如圖2所示，下列關于機械能是否守恒的判斷錯誤的是()圖2A甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機械能守恒B乙圖中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑時，物體B機

4、械能守恒C丙圖中，不計任何阻力時，A加速下落，B加速上升過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒D丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的機械能守恒知識點二機械能守恒定律3如圖3所示，圖3在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面若以地面為參考平面且不計空氣阻力，則下列表述錯誤的是()A物體落到海平面時的重力勢能為mghB重力對物體做的功為mghC物體在海平面上的動能為mvmghD物體在海平面上的機械能為mv圖44假設過山車在軌道頂點A無初速度釋放后，全部運動過程中的摩擦均可忽略，其他數(shù)據(jù)如圖4所示，求過山車到達B點時的速度(g取10 m/s2)【方法技巧練】一、鏈

5、條類問題的分析方法5如圖5所示，圖5總長為L的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個光滑的輕小滑輪，開始時下端A、B相平齊，當略有擾動時其一端下落，則當鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？二、系統(tǒng)機械能守恒問題的分析方法6如圖6所示，圖6A、B兩球質(zhì)量分別為4m和5m，其間用輕繩連接，跨放在光滑的半圓柱體上(半圓柱體的半徑為R)兩球從水平直徑的兩端由靜止釋放已知重力加速度為g，圓周率用表示當球A到達最高點C時，求：球A的速度大小三、機械能守恒定律的綜合應用7如圖7所示，圖7質(zhì)量不計的輕桿一端安裝在水平軸O上，桿的中央和另一端分別固定一個質(zhì)量均為m的小球A和B(可以當做質(zhì)點)，桿長為s，將輕桿從靜止開始釋放，

6、不計空氣阻力當輕桿通過豎直位置時，求：小球A、B的速度各是多少？1關于物體機械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是()A做勻速直線運動的物體機械能一定守恒B做勻變速直線運動的物體，機械能一定不守恒C外力對物體做功等于零時，機械能一定守恒D若只有重力對物體做功，機械能一定守恒2(雙選)如圖8所示，圖8物體在斜面上受到平行于斜面向下的拉力F作用，沿斜面向下運動，已知拉力F大小恰好等于物體所受的摩擦力，則物體在斜面上的運動過程中()A做勻速運動 B做勻加速運動C機械能保持不變 D機械能減小3.圖9如圖9所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關于機械能的敘述中正確

7、的是()A重力勢能和動能之和總保持不變B重力勢能和彈性勢能之和總保持不變C動能和彈性勢能之和保持不變D重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變4.圖10在下列幾個實例中，機械能守恒的是()A在平衡力作用下運動的物體B在豎直平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球C在粗糙斜面上下滑的物體，下滑過程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小等于滑動摩擦力D如圖10所示，在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球5如圖11所示，圖11一個小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對于其機械能的變化情況，下列判斷正確的是()A重力勢能減小，動能不變，機械能減小B重力勢能減小，動能增加，機械能減小C重力勢能減小，動能增加，機械能增加D重力勢

8、能減小，動能增加，機械能不變6如圖12所示，圖12一根長為s1的橡皮條和一根長為s2的繩子(s1<s2)懸于同一點，橡皮條的另一端系一A球，繩子的另一端系一B球，兩球質(zhì)量相等，現(xiàn)從懸線水平位置(繩拉直，橡皮條保持原長)將兩球由靜止釋放，當兩球擺至最低點時，橡皮條的長度與繩子長度相等，此時兩球速度的大小為()AB球速度較大 BA球速度較大C兩球速度相等 D不能確定圖137在足球比賽中，甲隊隊員在乙隊禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角貼著球門射入，如圖13所示已知球門高度為h，足球飛入球門時的速度為v，足球質(zhì)量為m，不計空氣阻力和足球大小，則該隊員將足球踢出時對足球做的功為()A.mv2

9、 Bmghmv2Cmgh D.mv2mgh8.圖14如圖14所示，兩個圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對于下述說法中正確的是()A若hAhB2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點B若hAhB，由于機械能守恒，兩小球在軌道上升的最大高度均為C適當調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，A小球的最小高度為，B小球在hB>2R的任何高度均可9(雙選)如圖15所示，圖15在一直

10、立的光滑管內(nèi)放置一輕質(zhì)彈簧，上端O點與管口A的距離為2x0，一質(zhì)量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點B，壓縮量為x0，不計空氣阻力，則()A小球運動的最大速度大于2B小球運動中的最大加速度為C彈簧的勁度系數(shù)為D彈簧的最大彈性勢能為3mgx0題號123456789答案10.圖16如圖16所示，將一根長L0.4 m的金屬鏈條拉直放在傾角30°的光滑斜面上，鏈條下端與斜面下邊緣相齊，由靜止釋放后，當鏈條剛好全部脫離斜面時，其速度大小為_(g取10 m/s2)11.如圖17所示，圖17質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過桌邊的定滑輪與質(zhì)量為M的砝碼相連已知M2m，讓繩拉

11、直后使砝碼從靜止開始下降h(小于桌高)的距離，木塊仍沒離開桌面，則砝碼的速度為多少？12.圖18如圖18所示，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)3.0 s落到斜坡上的A點已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角37°，運動員的質(zhì)量m50 kg.不計空氣阻力(取sin 37°0.60，cos 37°0.80，g取10 m/s2)求：(1)A點與O點的距離L；(2)運動員離開O點時的速度大??；(3)運動員落到A點時的動能第四節(jié)機械能守恒定律課前預習練1機械能重力做功彈力做功2正功減少增加負功動能重力勢能3W(Ep2Ep1)Ek2Ek1Ep2Ek24重力

12、或彈力轉(zhuǎn)化守恒Ek2Ep2Ep1Ep25C機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，也就是物體可以受其他力作用，只要其他力不做功或做功之和為零即可，故A、B均錯，C正確在炮彈爆炸過程中，爆炸時產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)化為機械能，機械能不守恒，D錯6C初態(tài)時機械能為mv，由于只有重力做功，機械能守恒，物體在任意時刻機械能都是這么大，故C正確7AC課堂探究練1B只有重力對物體做功指的是物體除受重力外，還可以受其他力作用，但其他力不做功，只有重力做功，故B對，A、C、D錯2A甲圖中重力和彈力做功，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但物體A機械能不守恒，A錯乙圖中物體B除受重力外，還受支持力、拉力、摩擦力，但除重力

13、之外的三個力做功的代數(shù)和為零，機械能守恒，B對丙圖中繩子張力對A做負功，對B做正功，代數(shù)和為零，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，C對丁圖中小球的動能不變，勢能不變，機械能守恒，D對點評判斷機械能是否守恒時，對單個物體就看是否只有重力(或彈力)做功，或者雖受其他力，但其他力不做功；對兩個或幾個物體組成的系統(tǒng)，就看是否只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，若有其他外力或內(nèi)力做功(如內(nèi)部有摩擦等)且代數(shù)和不為零，則系統(tǒng)機械能不守恒3A物體拋出后運動的全過程機械能守恒，以地面為參考平面，物體的機械能表示為mv，也等于全過程中任意位置的機械能，D正確；由動能定理知：mghmv2mv，所以在海平面上的動能為mghmv，C

14、正確；重力做的功WGmgh，所以B正確；到達海平面時的重力勢能Epmgh，A錯誤點撥明確物體拋出后運動的全過程機械能守恒，注意重力勢能的相對性4. m/s解析由題意可知，過山車在運動過程中僅有重力做功，故其機械能守恒以圓周軌道的最低點所在平面為零勢能參考平面，由機械能守恒定律得mghAmghBmvvB m/s m/s.5.解析鐵鏈在運動過程中，只有重力做功，機械能守恒這里提供兩種解法解法一(利用E2E1求解)：設鐵鏈單位長度的質(zhì)量為，且選取初始位置鐵鏈的下端A、B所在的水平面為參考平面，則鐵鏈初態(tài)的機械能為E1Lg·gL2末態(tài)的機械能為E2mv2Lv2根據(jù)機械能守恒定律有E2E1即L

15、v2gL2解得鐵鏈剛脫離滑輪時的速度v.解法二(利用EkEp求解)：如圖所示，鐵鏈剛離開滑輪時，相當于原來的BB部分移到了AA的位置重力勢能的減少量EpLg·gL2動能的增加量EkLv2根據(jù)機械能守恒定律有EkEp，即Lv2gL2解得鐵鏈剛脫離滑輪時的速度v.方法總結對于繩索、鏈條之類的物體，由于發(fā)生形變，其重心位置相對物體來說并不是固定不變的，確定重心的位置，常是解決該類問題的關鍵可以采用分段法求出每段的重力勢能，然后求和即為整體的重力勢能；也可采用等效法求出重力勢能的改變量利用EkEp列方程時，不需要選取參考平面，且便于分析計算6.解析由機械能守恒，有5mg·4mgR(

16、4m5m)v2解得v.方法總結系統(tǒng)機械能守恒的表達式形式有三種：(1)系統(tǒng)初態(tài)的機械能等于末態(tài)的機械能，即EA初EB初EA末EB末；(2)系統(tǒng)減少的重力勢能等于增加的動能，即Ek增Ep減；(3)A增加的機械能等于B減少的機械能，即EA增EB減 .7. 2 解析對A、B(包括輕桿)組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律Ep增Ek減，得mgmgsmvmv又因A、B兩球的角速度相等，則vAvBs聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得vA ，vB2 .課后鞏固練1D機械能守恒的條件是只有重力或彈簧彈力做功，而與物體的運動狀態(tài)無關2BC3D4C在平衡力作用下物體的運動是勻速運動，動能保持不變，但如果物體的勢能發(fā)生變化，則機械能變化

17、，A錯；在豎直平面上做勻速圓周運動的小球，其動能不變，勢能不斷變化，總的機械能不守恒，B錯；在粗糙斜面上下滑的物體，在下滑過程中，除重力做功外，滑動摩擦力和拉力都做功，但兩個力所做功的代數(shù)和為零，所以小球機械能守恒，C正確；在小球壓縮彈簧的過程中，小球動能減少、勢能不變，所以機械能不守恒(但球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒)，D錯答案為C.5B下滑時高度降低，則重力勢能減小，加速運動，動能增加，摩擦力做負功，機械能減小，B對，A、C、D錯6A7B運動員將球踢出時做的功等于足球獲得的動能，根據(jù)動能定理得Wmv；足球從被運動員以速度v0踢出到飛入球門的過程中，只有重力做功，機械能守恒，則mvmghmv2，故Wmvmghmv2.不要把踢球做的功誤看做只等于足球入門時的動能或足球增加的重力勢能8D小球從A軌道滑出，則在最高點處需滿足m>mg，又由機械能守恒定律得mghAmg·2Rmv2，得hA>R.小球從B軌道滑出只需hB>2R即可9AD10. m/s解析由機械能守恒定律有Ek增Ep減，即mg(sin