2021江蘇高考物理一輪課件：第五章-第3講-機(jī)械能守恒定律-

1、第3講機(jī)械能守恒定律大一輪復(fù)習(xí)講義過好雙基關(guān)過好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)研透命題點(diǎn)課 時(shí)課 時(shí) 精 練精 練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN微點(diǎn)講座系列微點(diǎn)講座系列7 7隨堂鞏固練隨堂鞏固練過好雙基關(guān)011.重力做功的特點(diǎn)(1)重力做功與 無關(guān)，只與始末位置的 有關(guān).(2)重力做功不引起物體 的變化.2.重力勢能(1)表達(dá)式：Ep .(2)重力勢能的特點(diǎn)重力勢能是物體和 所共有的，重力勢能的大小與參考平面的選取 ，但重力勢能的變化與參考平面的選取 .重力做功與重力勢能的關(guān)系重力做功與重力勢能的關(guān)系一一路徑高度差機(jī)械能mgh地球有關(guān)無關(guān)3.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系(1)定性關(guān)系：重力對物體做正功，

2、重力勢能 ；重力對物體做負(fù)功，重力勢能 ；(2)定量關(guān)系：重力對物體做的功等于物體重力勢能的減小量.即WG_ .減小增大(Ep2Ep1)Ep(1)物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定.()(2)物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大.()(3)一個(gè)物體的重力勢能從5 J變化到3 J，重力勢能減少了.()(4)重力勢能的減少量等于重力對物體做的功.()判斷正誤判斷正誤彈性勢能彈性勢能二二1.定義：發(fā)生 的物體之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能.2.彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系：彈力做正功，彈性勢能 ；彈力做負(fù)功，彈性勢能 .即W .彈性形變減小增加Ep自測1(多選)關(guān)于彈性

3、勢能，下列說法中正確的是A.任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B.任何具有彈性勢能的物體，一定發(fā)生了彈性形變C.物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能D.彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律三三1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)， 與 可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能 .2.表達(dá)式：mgh1 mv12 .3.機(jī)械能守恒的條件(1)系統(tǒng)只受重力或彈簧彈力的作用，不受其他外力.(2)系統(tǒng)除受重力或彈簧彈力作用外，還受其他內(nèi)力和外力，但這些力對系統(tǒng) .動能勢能保持不變不做功(3)系統(tǒng)內(nèi)除重力或彈簧彈力做功外，還有其他內(nèi)力和外力做功，但這些力做功的代數(shù)和 .(4)

4、系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，系統(tǒng)內(nèi)、外也沒有機(jī)械能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化.為零自測2下列幾種運(yùn)動中，機(jī)械能一定守恒的是A.做勻速直線運(yùn)動的物體B.做勻變速直線運(yùn)動的物體C.做平拋運(yùn)動的物體D.做勻速圓周運(yùn)動的物體解析做勻速直線運(yùn)動的物體，動能不變，重力勢能可能變化，機(jī)械能不一定守恒，故A錯誤；例如水平面上的勻加速直線運(yùn)動，動能增大，重力勢能不變，則機(jī)械能不守恒，故B錯誤；做平拋運(yùn)動的物體，只有重力做功，機(jī)械能必定守恒，故C正確；若物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，動能不變，重力勢能在變化，機(jī)械能不守恒，故D錯誤.02研透命題點(diǎn)機(jī)械能守恒的判斷機(jī)械能守恒的判斷1.只有重力做功時(shí)，只發(fā)生動能和重

5、力勢能的相互轉(zhuǎn)化.如自由落體運(yùn)動、拋體運(yùn)動等.2.只有系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)，只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.如在光滑水平面上運(yùn)動的物體碰到一個(gè)彈簧，和彈簧相互作用的過程中，對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說，機(jī)械能守恒.3.只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，只發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化.如自由下落的物體落到豎直的彈簧上，和彈簧相互作用的過程中，對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說，機(jī)械能守恒.基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)一命題點(diǎn)一4.除受重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈力)外，還受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代數(shù)和為零.如物體在沿斜面向下的拉力F的作用下沿斜面向下運(yùn)動，若拉力的大小與摩擦力的大小相等，在此運(yùn)動過程中，物體的

6、機(jī)械能守恒.例1 1如圖1所示，P、Q兩球質(zhì)量相等，開始兩球靜止，將P上方的細(xì)繩燒斷，在Q落地之前，下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力)A.在任一時(shí)刻，兩球動能相等B.在任一時(shí)刻，兩球加速度相等C.在任一時(shí)刻，系統(tǒng)動能與重力勢能之和保持不變D.在任一時(shí)刻，系統(tǒng)機(jī)械能是不變的圖圖1解析細(xì)繩燒斷后，由于彈簧處于伸長狀態(tài)，通過對P、Q兩球受力分析可知aPaQ，在任一時(shí)刻，兩球的動能不一定相等，選項(xiàng)A、B錯誤；系統(tǒng)內(nèi)有彈力做功，彈性勢能發(fā)生變化，系統(tǒng)的動能與重力勢能之和發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯誤；Q落地前，兩球及彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確.變式1 1(多選)一蹦極運(yùn)

7、動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離.假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是A.運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢能增加C.蹦極過程中，運(yùn)動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.蹦極過程中，重力勢能的改變量與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)解析在運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)前，運(yùn)動員一直向下運(yùn)動，根據(jù)重力勢能的定義可知重力勢能始終減小，故選項(xiàng)A正確；蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力方向向上，而運(yùn)動員向下運(yùn)動，所以彈力做負(fù)功，彈性勢能增加，故選項(xiàng)B正確；對于運(yùn)動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，蹦極過程中只有重力和彈力做功，

8、所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C正確；重力做功是重力勢能轉(zhuǎn)化的量度，即WGEp，而蹦極過程中重力做功與重力勢能零點(diǎn)的選取無關(guān)，所以重力勢能的改變量與重力勢能零點(diǎn)的選取無關(guān)，故選項(xiàng)D錯誤.1.1.表達(dá)式表達(dá)式單物體的機(jī)械能守恒問題單物體的機(jī)械能守恒問題高考熱點(diǎn)講透練熟命題點(diǎn)命題點(diǎn)二二2.2.一般步驟一般步驟3.3.選用技巧選用技巧在處理單個(gè)物體機(jī)械能守恒問題時(shí)通常應(yīng)用守恒觀點(diǎn)和轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)，轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)不用選取零勢能面.例2 2(2017江蘇卷5)如圖2所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上.物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊

9、以速度v向右勻速運(yùn)動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動.整個(gè)過程中，物塊在夾子中沒有滑動.小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì)，重力加速度為g.下列說法正確的是A.物塊向右勻速運(yùn)動時(shí)，繩中的張力等于2FB.小環(huán)碰到釘子P時(shí)，繩中的張力大于2F圖圖2解析物塊向右勻速運(yùn)動時(shí)，設(shè)物塊與夾子間的靜摩擦力為Ff，則FfF.根據(jù)平衡條件，對物塊有：2FfMg，對夾子與物塊整體有：FTMg，則繩中的張力FT2Ff2F，故A錯誤；小環(huán)剛碰到釘子時(shí)，物塊在夾子中沒有滑動，可知夾子的兩側(cè)面與物塊間的靜摩擦力FfF，所以繩中的張力FT2Ff2F，故B錯誤；若物塊做圓周運(yùn)動到達(dá)的高度低于P點(diǎn)，若物塊做圓周運(yùn)動到達(dá)的高度

10、高于P點(diǎn)，則物塊末速度v0，假設(shè)物塊在開始擺動時(shí)，兩側(cè)面與夾子間剛好達(dá)到最大靜摩擦力F，變式2 2(多選)(2019廣東茂名市第一次綜合測試)如圖3所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓軌道，外圓光滑，內(nèi)圓粗糙.一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動，球的直徑略小于兩圓間距，球運(yùn)動的軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.設(shè)小球過最低點(diǎn)時(shí)重力勢能為零，下列說法正確的是A.若小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，則小球機(jī)械能一定不守恒圖圖3解析若小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，則小球在運(yùn)動過程中一定與內(nèi)圓接觸，要克服摩擦力做功，小球的機(jī)械能不守恒，故A正確； 若初速度v0比較小，小球在運(yùn)動

11、過程中與內(nèi)圓接觸，機(jī)械能不斷減少，經(jīng)過足夠長時(shí)間，小球最終在圓心下方運(yùn)動，最大的機(jī)械能為mgR；若初速度v0足夠大，小球始終沿外圓做完整的圓周運(yùn)動，機(jī)械能守恒，機(jī)械能必定大于2mgR，小球沿外圓恰好運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)速度設(shè)為v，如果內(nèi)圓光滑，則小球在運(yùn)動過程中不受摩擦力，機(jī)械能守恒，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)速度為0時(shí)，由于內(nèi)圓粗糙，小球在運(yùn)動過程中要克服摩擦力做功，1.對多個(gè)物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒.2.注意尋找用繩或桿相連接的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系.3.列機(jī)械能守恒方程時(shí)，一般選用EkEp或EAEB的形式.連接體的機(jī)械能守恒問題連接體的機(jī)械能守恒問題命題點(diǎn)三命題點(diǎn)

12、三能力考點(diǎn)師生共研例3 3(2019東北三省三校第二次聯(lián)合模擬)如圖4所示，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長的細(xì)桿L1、L2，兩桿不接觸，且兩桿間的距離忽略不計(jì).兩個(gè)小球a、b(視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量均為m，a球套在豎直桿L1上，b球套在水平桿L2上，a、b通過鉸鏈用長度為l的剛性輕桿L連接，將a球從圖示位置(輕桿與L2桿夾角為45)由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，已知重力加速度為g.在此后的運(yùn)動過程中，下列說法中正確的是A.a球和b球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B.b球的速度為零時(shí)，a球的加速度大小為零圖圖4解析a球和b球組成的系統(tǒng)沒有外力做功，只有a球和b球的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)換，因此a球和b球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能

13、守恒，A錯誤；設(shè)輕桿L和水平桿L2的夾角為，由運(yùn)動關(guān)聯(lián)可知vbcos vasin ，則vbvatan ，可知當(dāng)b球的速度為零時(shí)，輕桿L處于水平位置且與桿L2平行，則此時(shí)a球在豎直方向只受重力mg，因此a球的加速度大小為g，B錯誤；當(dāng)桿L和桿L1第一次平行時(shí)，a球運(yùn)動到最下方，b球運(yùn)動到L1和L2交點(diǎn)位置，b球的速度達(dá)到最大，此時(shí)a球的速度為0，當(dāng)輕桿L和桿L2第一次平行時(shí)，此時(shí)a球具有向下的加速度g，故此時(shí)a球的速度不是最大，a球?qū)⒗^續(xù)向下做加速度減小的加速運(yùn)動，到加速度為0時(shí)速度達(dá)到最大，D錯誤.變式3 3(多選)(2020云南昆明市質(zhì)檢)如圖5所示，質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在固定的光

14、滑豎直桿上，一足夠長且不可伸長的輕繩一端與小環(huán)相連，另一端跨過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M的物塊相連，已知M2m.與定滑輪等高的A點(diǎn)和定滑輪之間的距離為d3 m，定滑輪大小及質(zhì)量可忽略.現(xiàn)將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動到C點(diǎn)速度為0，重力加速度取g10 m/s2，則下列說法正確的是(sin 530.8，cos 530.6)A.A、C間距離為4 mB.小環(huán)最終靜止在C點(diǎn)C.小環(huán)下落過程中減少的重力勢能始終等于物塊增加的機(jī)械能D.當(dāng)小環(huán)下滑至繩與桿的夾角為60時(shí)，小環(huán)與物塊的動能之比為21圖圖5解得：LAC4 m，故A正確；假設(shè)小環(huán)最終靜止在C點(diǎn)，則繩中的拉力大小等于2mg，所以假設(shè)不成立，小環(huán)不能靜

15、止，故B錯誤；由機(jī)械能守恒可知，小環(huán)下落過程中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為物塊增加的機(jī)械能和小環(huán)增加的動能，故C錯誤；將小環(huán)的速度沿繩和垂直繩方向分解，沿繩方向的速度即為物塊的速度vMvmcos 60，含“彈簧類”機(jī)械能守恒問題微點(diǎn)講座系列7031.由于彈簧的形變會具有彈性勢能，系統(tǒng)的總動能將發(fā)生變化，若系統(tǒng)所受的外力(除重力外)和除彈簧彈力以外的內(nèi)力不做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒.2.彈簧兩端物體把彈簧拉伸至最長(或壓縮至最短)時(shí)，兩端的物體具有相同的速度，彈性勢能最大.3.如果系統(tǒng)每個(gè)物體除彈簧彈力外所受合力為零，當(dāng)彈簧為自然長度時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)彈簧某一端的物體具有最大速度(如繃緊的彈簧由靜止釋放).例4 4(

16、多選)(2019湖南衡陽市第二次模擬)如圖6所示，一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一個(gè)帶有孔的小球，小球套在固定的豎直光滑桿上，小球位于圖中的A點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長，現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球向下運(yùn)動，經(jīng)過與A點(diǎn)關(guān)于B點(diǎn)對稱的C點(diǎn)后，小球能運(yùn)動到最低點(diǎn)D點(diǎn)，OB垂直于桿，則下列結(jié)論正確的是A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，其最大加速度一定大于重力 加速度gB.小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，小球的重力勢能和彈簧的彈性 勢能之和可能增大C.小球運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)，重力對其做功的功率最大D.小球在D點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能一定最大圖圖6解析在B點(diǎn)時(shí)，小球的加速度為g，在BC間彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球在豎直方向

17、除受重力外還有彈簧彈力沿豎直方向向下的分力，所以小球從A點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度g，故A正確；由機(jī)械能守恒可知，小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，小球做加速運(yùn)動，即動能增大，所以小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和一定減小，故B錯誤；小球運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)，由于彈簧的彈力為零，合力為重力G，所以小球從C點(diǎn)往下還會加速一段，所以小球在C點(diǎn)的速度不是最大，即重力的功率不是最大，故C錯誤；D點(diǎn)為小球運(yùn)動的最低點(diǎn)，即速度為零，彈簧形變量最大，所以小球在D點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能最大，故D正確.變式4 4(2019廣東揭陽市下學(xué)期第二次模擬)如圖7所示，一光滑細(xì)桿固定在水平面上的C點(diǎn)，細(xì)桿與水平

18、面的夾角為30，一原長為L的輕質(zhì)彈性繩，下端固定在水平面上的B點(diǎn)，上端與質(zhì)量為m的小環(huán)相連，當(dāng)把小環(huán)拉到A點(diǎn)時(shí)，AB與地面垂直，彈性繩長為2L，將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動到AC的中點(diǎn)D時(shí)，速度達(dá)到最大.重力加速度為g，下列說法正確的是A.在下滑過程中小環(huán)的機(jī)械能先減小后增大B.小環(huán)剛釋放時(shí)的加速度大小為gC.小環(huán)到達(dá)AD的中點(diǎn)時(shí)，彈性繩的彈性勢能為零D.小環(huán)的最大速度為圖圖7解析小環(huán)受重力、支持力和彈性繩彈力，彈力做功，故環(huán)的機(jī)械能不守恒，小環(huán)和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小環(huán)到達(dá)AC的中點(diǎn)D時(shí)，彈性繩的長度為2L，伸長量不為0，在AD之間有一位置彈性繩與AC垂直，小環(huán)從A點(diǎn)到彈性繩與

19、AC垂直位置的過程中，彈性繩對小環(huán)做正功，從彈性繩與AC垂直位置到C點(diǎn)的過程中，彈性繩對小環(huán)做負(fù)功，所以下滑過程中小環(huán)的機(jī)械能先增大后減小，故A錯誤；在A位置，環(huán)受重力、彈性繩拉力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin 30F彈sin 30ma，在D點(diǎn)，環(huán)的速度最大，說明加速度為零，彈性繩長度為2L，故：mgsin 30F彈cos 600，聯(lián)立解得：ag，故B正確；小環(huán)和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在D點(diǎn)速度最大，此時(shí)彈性繩長度等于初位置彈性繩的長度，故初位置和D位置環(huán)的機(jī)械能相等，變式5 5(2020安徽巢湖市質(zhì)檢)如圖8所示，光滑水平軌道AB與光滑半圓形軌道BC在B點(diǎn)相切連接，半圓軌道

20、半徑為R，軌道AB、BC在同一豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m的物塊在A處壓縮彈簧，并由靜止釋放，物塊恰好能通過半圓軌道的最高點(diǎn)C.已知物塊在到達(dá)B點(diǎn)之前已經(jīng)與彈簧分離，重力加速度為g.求：(1)物塊由C點(diǎn)平拋出去后在水平軌道上的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；圖圖8答案2R即物塊在水平軌道上的落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為2R；(2)物塊在B點(diǎn)時(shí)對半圓軌道的壓力大小；答案6mg解析物塊由B到C過程中機(jī)械能守恒，設(shè)物塊在B點(diǎn)時(shí)受到的半圓軌道的支持力為FN，由牛頓第三定律可知，物塊在B點(diǎn)時(shí)對半圓軌道的壓力大小FNFN6mg.(3)物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能.解析由機(jī)械能守恒定律可知，04隨堂鞏固練1.(機(jī)械能守恒的判斷)(2019

21、湖南衡陽市第二次聯(lián)考)2019年春晚在開場舞蹈春海中拉開帷幕.如圖9所示，五名領(lǐng)舞者在鋼絲繩的拉動下以相同速度緩緩升起，若五名領(lǐng)舞者的質(zhì)量(包括衣服和道具)相等，下面說法中正確的是A.觀眾欣賞表演時(shí)可把領(lǐng)舞者看做質(zhì)點(diǎn)B.2號和4號領(lǐng)舞者的重力勢能相等C.3號領(lǐng)舞者處于超重狀態(tài)D.她們在上升過程中機(jī)械能守恒圖圖9解析觀眾欣賞表演時(shí)要看領(lǐng)舞者的動作，所以不能將領(lǐng)舞者看做質(zhì)點(diǎn)，故A錯誤；2號和4號領(lǐng)舞者始終處于同一高度且質(zhì)量相等，所以重力勢能相等，故B正確；五名領(lǐng)舞者在鋼絲繩的拉動下以相同速度緩緩升起，所以處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；上升過程中，鋼絲繩對她們做正功，所以機(jī)械能增大，故D錯誤.(1)求小球

22、在B、A兩點(diǎn)的動能之比；圖圖10答案51解析設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在A點(diǎn)的動能為EkA，(2)通過計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn).答案能，理由見解析解析若小球能沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn)，小球在C點(diǎn)所受軌道的正壓力FN應(yīng)滿足FN0 設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為vC，vC的最小值恰好等于vC，即小球恰好可以沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn).05課 時(shí) 精 練1.(多選)下列說法正確的是A.如果物體受到的合力為零，則其機(jī)械能一定守恒B.如果物體受到的合力做功為零，則其機(jī)械能一定守恒C.物體沿光滑曲面自由下滑的過程中，其機(jī)械能一定守恒D.做勻加速運(yùn)動的物體，其機(jī)械能可能守恒雙基鞏固練123456789 1011解析物體沿光滑曲

23、面自由下滑的過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；做勻加速運(yùn)動的物體，其機(jī)械能可能守恒，如自由落體運(yùn)動，選項(xiàng)D正確.2.蹦極是一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動.某蹦極跳塔高度為68米，身系彈性蹦極繩的蹦極運(yùn)動員從高臺跳下，下落高度大約為50米.假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn).下列說法正確的是A.運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)前加速度先不變后增大B.蹦極過程中，運(yùn)動員的機(jī)械能守恒C.蹦極繩張緊后的下落過程中，動能一直減小D.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力一直增大123456789 1011解析蹦極繩張緊前，運(yùn)動員只受重力，加速度不變，蹦極繩張緊后，運(yùn)動員受重力、彈力，開始時(shí)重力大于彈力，加速度向下

24、，后來重力小于彈力，加速度向上，則蹦極繩張緊后，運(yùn)動員加速度先減小到零再反向增大，故A錯誤；蹦極過程中，運(yùn)動員和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故B錯誤；蹦極繩張緊后的下落過程中，運(yùn)動員加速度先減小到零再反向增大，運(yùn)動員速度先增大再減小，運(yùn)動員動能先增大再減小，故C錯誤；蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性繩的伸長量增大，彈力一直增大，故D正確.123456789 10113.如圖1所示，將一個(gè)內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一豎直墻壁.現(xiàn)讓一小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方由靜止開始下落，小球從A點(diǎn)與半圓形槽相切進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說法正確的是A.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中，只有重力對它

25、做功B.小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動的過程中，小球處于 失重狀態(tài)C.小球從A點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，小球與 槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.小球從下落到從右側(cè)離開槽的過程中機(jī)械能守恒圖圖1123456789 1011解析小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動的過程中，半圓形槽有向左運(yùn)動的趨勢，但實(shí)際上沒有動，整個(gè)系統(tǒng)中只有重力做功，所以小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；小球過了半圓形槽的最低點(diǎn)以后，半圓形槽向右運(yùn)動，系統(tǒng)沒有其他形式的能量產(chǎn)生，滿足機(jī)械能守恒的條件，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；小球從A點(diǎn)至到達(dá)槽最低點(diǎn)過程中，小球先失重，后超重；小球由最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動的過程中，半圓形槽也向右移動

26、，半圓形槽對小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能不守恒，故選項(xiàng)C正確.123456789 10114.如圖2所示，在下列不同情形中將光滑小球以相同速率v射出，忽略空氣阻力，結(jié)果只有一種情形小球不能到達(dá)天花板，則該情形是A.甲 B.乙 C.丙 D.丁123456789 1011圖圖25.如圖3所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍.當(dāng)B位于地面上時(shí)，A恰與圓柱軸心等高.將A由靜止釋放，B上升的最大高度是圖圖3解析設(shè)B球質(zhì)量為m，則A球質(zhì)量為2m，A球剛落地時(shí)，兩球速度大小都為v，123456789 10116.(2020江西景德鎮(zhèn)市模擬

27、)如圖4所示，將一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以初速度v斜向上拋出，小球先后經(jīng)過B、C兩點(diǎn).已知B、C之間的豎直高度和C、A之間的豎直高度都為h，重力加速度為g，取A點(diǎn)所在的水平面為參考平面，不考慮空氣阻力，則A.小球在B點(diǎn)的機(jī)械能是C點(diǎn)機(jī)械能的兩倍B.小球在B點(diǎn)的動能是C點(diǎn)動能的兩倍圖圖4123456789 10117.(多選)(2019山東臨沂市2月檢測)如圖5所示，半徑為R的光滑圓弧軌道AO對接半徑為2R的光滑圓弧軌道OB于O點(diǎn).可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從上面圓弧的某點(diǎn)C由靜止下滑(C點(diǎn)未標(biāo)出)，物體恰能從O點(diǎn)平拋出去.則A.CO1O60B.CO1O90C.落地點(diǎn)距O2的距離為2 RD.落地點(diǎn)距O2的距

28、離為2R圖圖5123456789 1011解得90，故選項(xiàng)A錯誤，B正確；123456789 10118.(多選)(2019安徽安慶市二模)如圖6所示，光滑細(xì)桿MN傾斜固定，與水平方向夾角為，一輕質(zhì)彈簧一端固定在O點(diǎn)， 另一端連接一小球，小球套在細(xì)桿上，O與桿MN在同一豎直平面內(nèi)，P為MN的中點(diǎn)，且OP垂直于MN，已知小球位于桿上M、P兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力大小相等且在彈性限度內(nèi).現(xiàn)將小球從細(xì)桿頂端M點(diǎn)由靜止釋放，則在小球沿細(xì)桿從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中(重力加速度為g)，以下判斷正確的是A.彈簧彈力對小球先做正功再做負(fù)功B.小球加速度大小等于gsin 的位置有三個(gè)C.小球運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的速度最大D.

29、小球運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)的動能是運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)動能的兩倍1234567圖圖689 1011綜合提升練9.(2019甘肅蘭州市檢測)如圖7所示，豎直平面內(nèi)固定著由兩個(gè)半徑均為R的四分之一圓弧構(gòu)成的細(xì)管道ABC，圓心連線O1O2水平.輕彈簧左端固定在豎直擋板上，右端靠著質(zhì)量為m的小球(小球的直徑略小于管道內(nèi)徑)，長為R的薄板DE置于水平面上，薄板的左端D到管道右端C的水平距離為R.開始時(shí)彈簧處于鎖定狀態(tài)，具有一定的彈性勢能.解除鎖定，小球離開彈簧后進(jìn)入管道，最后從C點(diǎn)拋出(不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g)，小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對軌道外側(cè)的彈力大小為mg.求：(1)彈簧鎖定時(shí)具有的彈性勢能Ep；圖圖7123456789 1011答案3mgR解析從解除彈簧鎖定到小球運(yùn)動到C點(diǎn)的過程，彈簧和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為v1，123456789 1011由題意知，小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)所受的彈力大小為mg，方向豎直向下，(2)試通過計(jì)算判斷小球能否落在薄板DE上.123456789 1011答案見解析解析小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，設(shè)從拋出到落到水平面上的時(shí)間為t，123456789 1011所以小球不能落在薄板DE上.10.如圖8所示，半徑為