课时提升作业(十六)
机械能守恒定律
(15分钟·50分)
一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分。多选题已在题号后标出)
1.(多选)(2015·济南高一检测)关于机械能守恒，下列说法中正确的是( )
A.物体受力平衡，则机械能守恒
B.物体做匀速直线运动，则机械能守恒
C.物体做自由落体运动，则机械能守恒
D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒
【解析】选C、D。物体若沿斜面匀速下滑，物体受力平衡，机械能不守恒，A、B错；物体做自由落体运动时只受重力，机械能守恒，C对；只有重力做功时，只有重力势能与动能间的转化，物体的机械能守恒，D对。
2.如图所示，具有一定初速度v的物块，在沿倾角为30°的粗糙斜面向
上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的
加速度大小为5m/s2，方向沿斜面向下，g取10m/s2，那么在物块向上运
动的过程中，下列说法正确的是( )
A.物块的机械能一定增加
B.物块的机械能一定减少
C.物块的机械能不变
D.物块的机械能可能增加，也可能减少
【解题指南】对于单个物体，以下情况下机械能守恒：
(1)物体只受重力作用。
(2)物体不只受重力作用，但只有重力做功。
(3)其他力做功，但除重力外其他力做的总功为零。
【解析】选C。以物块为研究对象进行受力分析如图。根据牛顿第二定
律得
mgsin30°+F f-F=ma
代入数据得F f=F，故此过程中只有重力做功，物块的机械能不变，C正
确。
3.(2015·三明高一检测)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地：①运动的时间相等②加速度相同③落地时的速度相同④落地时的动能相等。以上说法正确的是( )
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
【解析】选D。平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在同一高度自由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间，大于竖直下抛运动的时间。故①错误。竖直上抛运动、竖直下抛运动、平抛运动仅受重力，加速度都为g。故②正确。根据机械能守恒mgh=错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。-错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。，知初动能相等，高度相同，则末动能相等。末速度的大小相等，但方向不同，所以落地速度不同。故③错误，④正确。故D正确。
4.如图所示的滑轮光滑轻质，阻力不计，M1=2kg，M2=1kg，M1离地高度为H=0.5m。M1与M2从静止开始释放，M1由静止下落0.3m时的速度为( )
A.错误！未找到引用源。m/s
B.3 m/s
C.2 m/s
D.1 m/s
【解析】选A。对系统运用机械能守恒定律得，(M1-M2)gh=错误！未找到引用源。(M1+M2)v2，代入数据解得v=错误！未找到引用源。m/s，故A正确，B、C、D错误。
5.(多选)(2015·宁波高一检测)如图为两个半径不同而内壁光滑的固定半圆轨道，质量相等的两个小球分
别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑
下，它们通过轨道最低点时，下列说法正确的是( )
A.向心加速度相同
B.对轨道的压力相等
C.机械能相等
D.速度相同
【解析】选A、B、C。设小球的质量为m，通过最低点时的速度大小为v，碗的半径为R，则根据机械能守恒定律mgR=错误！未找到引用源。mv2，得v=错误！未找到引用源。，由于两碗的半径不同，两球过最低点时的速度不同，D错。a=错误！未找到引用源。=2g，两球过最低点时的加速度相等，A对。由牛顿第二定
律知F N-mg=m错误！未找到引用源。，F N=mg+m错误！未找到引用源。=3mg，两球过最低点时对碗的压力大小相等，B对。两球的机械能都守恒，均等于它们在最高点的机械能，若取最高点所在水平面为参考平面，则两球的机械能都等于零，C对。
二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
6.(2015·临汾高一检测)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v0射入圆管。
(1)若要小球从C端出来，初速度v0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v0各应
满足什么条件？
【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v0满足错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。=mg2R，得v0=错误！未找到引用源。，因此要使小球能从C端出来需满足入射速度v0>错误！未找到引用源。。
(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，由圆周运动知识得mg=m错误！未找到引用源。。
由机械能守恒定律，错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。=mg2R+错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。，联立解得v0=错误！未找到引用源。。
②对下管壁有作用力，此时应有mg>m错误！未找到引用源。，
此时相应的入射速度v0应满足错误！未找到引用源。 ③对上管壁有作用力，此时应有mg 此时相应的入射速度v0应满足v0>错误！未找到引用源。。 答案：(1)v0>错误！未找到引用源。 (2)v0=错误！未找到引用源。时对管壁无作用力；错误！未找到引用源。 【补偿训练】 (多选)如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切阻力。下列说法正确的是 ( ) A.小球落地点离O点的水平距离为2R B.小球落地时的动能为错误！未找到引用源。 C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零 D.若将半圆弧轨道上部的错误！未找到引用源。圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P 点高0.5R 【解析】选A、B、D。由题意知mg=m错误！未找到引用源。，故小球经P点时的速度大小v=错误！未找到引用源。，C错。由2R=错误！未找到引用源。gt2、x=vt得小球落地点离O点的水平距离为2R，A对。根据动能定理-2mgR=错误！未找到引用源。mv2-E k得小球落地时的动能E k=2mgR+错误！未找到引用源。mv2=错误！未找到引用源。mgR，B对。由mgh=错误！未找到引用源。mgR得小球能达到的最大高度h=2.5R，比P点高0.5R，D对。 (25分钟·50分) 一、选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分。多选题已在题号后标出) 1.下列运动过程满足机械能守恒的是( ) A.电梯匀速下降过程 B.起重机吊起重物过程 C.物体做自由落体运动过程 D.考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程 【解析】选C。机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功，只发生动能和势能的转化，A中机械能减少，B中机械能增加，C中机械能守恒，D中机械能减少。 2.(2015·天津高考)如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环， 圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状 态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧 的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中( ) A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了错误！未找到引用源。mgL C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析： (1)圆环下滑过程中，圆环动能、重力势能与弹簧弹性势能之和不变。 (2)圆环由静止开始下滑到圆环下滑到最大距离过程中，先加速后减速。 【解析】选B。圆环下滑过程中，圆环动能、重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变，故选项A、D错误；圆环从最高点(动能为零)到最低点(动能为零)，重力势能减少了mg错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。mgL，根据机械能守恒，弹簧弹性势能增加了错误！未找到引用源。mgL，故选项B正确；圆环由静止开始下滑到圆环下滑到最大距离过程中，先加速后减速，下滑到最大距离时，所受合力不为零，故选项C错误。 3.(多选)(2015·延安高一检测)如图所示，同一物体沿倾角不同的光滑斜面 AB和AC的顶端A点分别由静止开始下滑到底端，斜面固定，则下列说法中 正确的是( ) A.两次运动，重力对物体做功相同 B.滑到底端时，两次重力的瞬时功率相同 C.滑到底端时，两次物体的速度相同 D.滑到底端时，两次物体的动能相同 【解析】选A、D。根据重力做功的公式W=mgh，可得两次运动，重力对物体做的功相同，A正确。根据机械能守恒：mgh=错误！未找到引用源。mv2，所以滑到底端时，两次物体的动能相同，速度大小相等，但方向不同。故D正确，C错误。根据公式P= Fvcosα，两次重力瞬时功率不同，故B错误。 【补偿训练】如图所示，小球a、b的质量分别是2m和m，a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速下滑，b从斜面等高处以初速度v0平抛，比较a、b落地的运动过程有( ) A.a、b两球同时到达地面 B.a、b落地前的速度相同 C.重力对a、b做的功相同 D.落地前瞬间a、b两球重力做功的瞬时功率相等 【解析】选D。设斜面高度为h，a、b球竖直向下的加速度分别为a a=gsin230°=错误！未找到引用源。g，a b=g，由h=错误！未找到引用源。at2知b球先到达地面，A错。根据机械能守恒，对a球：2mgh=错误！未找到引用源。·2m错误！未找到引用源。，v a=错误！未找到引用源。；对b球：mgh+错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。，v b=错误！未找到引用源。，a、b下落高度相同，落地时速度v a 4.(2014·安徽高考)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置 于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M 点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时 间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到 N点的速率为v2，所需时间为t2。则( ) A.v1=v2，t1>t2 B.v1 C.v1=v2，t1 D.v1 【解题指南】解答本题注意以下两点： (1)小球在运动过程中机械能守恒，并且v1=v2。 (2)小球沿管道MPN运动到N点与沿管道MQN运动到N点的路程相等。 【解析】选A。小球在运动过程中机械能守恒，沿管道MPN运动时，重力势能先增加后减少，则动能先减少后增加；沿管道MQN运动时，重力势能先减少后增加，则动能先增加后减少，并且v1=v2。小球沿管道MPN运动到N点与沿管道MQN运动到N点的路程相等，而沿管道MPN运动比沿管道MQN运动的平均速率小，所以沿管道MPN运动到N点比沿管道MQN运动到N点的时间长，即t1>t2，故选项A正确。 二、计算题(本题共2小题，共18分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 5.(8分)长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的错误！未找到引用源。垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，取桌面为零势能面。 (1)开始时两部分链条重力势能之和为多少？ (2)刚离开桌面时，整个链条重力势能为多少？ (3)链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？ 【解题指南】解答该题时应注意以下两点： (1)在运动过程中，链条的机械能守恒。 (2)具体解题时是将链条看作整体，还是分为水平和竖直两段应灵活掌握。 【解析】(1)开始时链条的重力势能 错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。×(-错误！未找到引用源。)=-错误！未找到引用源。 ① (2)刚滑离桌面时，链条的重力势能 错误！未找到引用源。=mg×(-错误！未找到引用源。)=-错误！未找到引用源。 ② (3)设链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v， 根据机械能守恒定律错误！未找到引用源。-错误！未找到引用源。=0-错误！未找到引用源。mv2 ③ 联立①②③得v=错误！未找到引用源。 答案：(1)-错误！未找到引用源。(2)-错误！未找到引用源。(3)错误！未找到引用源。 6.(10分) (2015·福建高考)如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的粗糙水平轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A 点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。 (1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力。 (2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车。已知滑块质量m=错误！未找到引用源。，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ，求： ①滑块运动过程中，小车的最大速度大小v m。 ②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s。 【解析】(1)由于圆弧轨道光滑，滑块下滑过程机械能守恒，有mgR=错误！未找到引用源。m错误！未找到引用源。 滑块在B点处，对小车的压力最大，由牛顿第二定律有N-mg=m错误！未找到引用源。 解得N=3mg 据牛顿第三定律可知N′=3mg (2)①滑块滑到B处时小车和滑块速度达到最大，由机械能守恒有 mgR=错误！未找到引用源。m(2v m)2+错误！未找到引用源。M错误！未找到引用源。 解得v m=错误！未找到引用源。 ②设滑块的位移为s1，由于任一时刻滑块水平分速度是小车速度的2倍， 因此有2s=s1 且s+s1=L 解得小车的位移大小s=错误！未找到引用源。 答案：(1)3mg (2)①错误！未找到引用源。②错误！未找到引用源。 【总结提升】动能定理与机械能守恒定律的选择 (1)一般来讲，能用机械能守恒定律求解的问题用动能定理也能解决，但能用动能定理解决的问题用机械能守恒定律不一定就能解决。 (2)两种方法都能解题时，一般应用动能定理解题较为方便，因为这样可以省去判断机械能是否守恒和选定零势能面的麻烦。 (3)只有重力做功时，动能定理的表达式W G=E k2-E k1=E p1-E p2，显然该式也是机械能守恒定律的方程式。 高一物理课时作业相互 作用 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] 第三章相互作用 第一节重力基本相互作用 难度系数 1、有关力的概念，下列说法正确的是（） A．力不可能离开物体而独立存在 B．受力物体不一定是施力物体 C．一个力的发生必定涉及到两个物体 D．重力的大小和方向与物体的运动状态无关 2、关于力这一概念的认识，下列说法正确的是（） A．只有相互接触的物体之间才会有力的作用 B．弹簧测力计与天平都是用来测量力大小的工具 c．只要物体受到力的作用，运动状态必然发生改变 D．物体受到的每一个力都有它的施力物体 3、下列关于力的说法中，正确的是 ①力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的 ②力可以离开物体而独立存在 ③受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体 ④马拉车前进，马对车有拉力，但车对马没有拉力 A．①③B．①④ C．②③ D．②④ 4、用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体. (1)在水平桌面上重50N的书的重力. (2)空气对气球的20N浮力. (3)小孩对小车的100N的拉力，方向东偏北30° 5、在下列各组力中，属于同一性质的力是 A．重力、弹力、摩擦力、拉力B．拉力、压力、支持力、推力 C．重力、拉力、动力、阻力D．重力、分子力、电磁力、推力 6、关于重力，下列说法正确的是 A．重力就是地球对物体的吸引力 B．重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出 C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小 D．物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力 7、一个物体所受重力在下列哪些情况下要发生变化 A．把它从赤道拿到南极B．把它送到月球上去 C．把它放到水里D．改变它的运动状态 8、关于重力的方向，下列说法正确的是 A．重力的方向总是垂直向下的 第4章 功和能 机械能守恒定律习题 4-5 如图所示，A 球的质量为m ，以速度 v 飞行，与一静止的球B 碰撞后，A 球 的速度变为1 v ，其方向与 v 方向成90°角。B 球的质量为5m ，它被碰撞后以速 度2 v 飞行，2 v 的方向与 v 间夹角为arcsin(35)θ=。求： （1）两球相碰后速度1 v 、2 v 的大小； （2）碰撞前后两小球动能的变化。 解：（1）由动量守恒定律 12A A B m v m v m v =+ 即 12 12255c o s 5s i n m v i m v j m v m v j m v i m v j θθ=-+=-++ 于是得 2125cos 5sin mv mv mv mv θθ=??=? 21215cos 4335sin 5454v v v v v v v θθ= ====??= （2）A 球动能的变化 222 221111317()2224232 kA E mv mv m v mv mv ?=-=-=- B 球动能的变化 2222111505()22432 kB B E m v m v mv ?=-=?= 碰撞过程动能的变化 2222 12111222232 k B E mv m v mv mv ?=+-=- 或如图所示，A 球的质量为m ，以速度u 飞行，与一静止的小球B 碰撞后，A 球的速度变为1v 其方向与u 方向成090，B 球的质量为5m ，它被撞后以速度2v 飞行，2v 的方向与u 成θ (5 3arcsin =θ)角。求： (1)求两小球相撞后速度12υυ、的大小； (2)求碰撞前后两小球动能的变化。 解 取A 球和B 球为一系统，其碰撞过程中无外力作用，由动量守恒定律得 水平： 25cos mu m υθ= （1） 垂直： 2105sin m m υθυ=- （2） 联解（1）、（2）式，可得两小球相撞后速度大小分别为 134 u υ= 214u υ= 碰撞前后两小球动能的变化为 22232 7214321mu mu u m E KA -=-??? ??=? 22 32504521mu u m E KB =-?? ? ????=? 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处，一物体由静止开始下滑，则物体与顶点的高度差h 为多大时，开始脱离球面？ 解：根据牛顿第二定律 2 2c o s c o s v m g N m R v N m g m R θθ-==- 物体脱离球面的条件是N=0，即 2 c o s 0v m g m R θ-= 由能量守恒 图 高一物理机械能守恒定 律教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】 机械能守恒定律 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能 是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是 否发生变化这节课我们就来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用 细线、小球、带有标尺的 铁架台等做实验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度 的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互 转化。我们看到，小球可以摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆 到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 A 甲 乙 机械能守恒定律及其应用·典型例题精析 链，则当铁链刚挂直时速度多大？ [思路点拨] 以铁链和地球组成的系统为对象，铁链仅受两个力：重力G和光滑水平桌面的支持力N，在铁链运动过程中，N与运动速度v垂直，N 不做功，只有重力G做功，因此系统机械能守恒．铁链释放前只有重力势能，但由于平放在桌面上与悬吊着两部分位置不同，计算重力势能时要分段计算．选铁链挂直时的下端点为重力势能的零标准，应用机械能守恒定律即可求解． [解题过程] 初始状态：平放在桌面上的部分铁链具有的重力势能 mv2，又有重力势能 根据机械能守恒定律有E1＝E2．所以E p1＋E p2＝E k2＋E p2，故 [小结] (1)应用机械能守恒定律解题的基本步骤由本题可见一斑．①根据题意，选取研究对象．②明确研究对象在运动过程中受力情况，并弄清各力做功情况，分析是否满足机械能守恒条件．③恰当地选取重力势能的零势能参考平面，确定研究对象在过程的始、末状态机械能转化情况．④应用机械能守恒定律列方程、求解． (2)本题也可从线性变力求平均力做功的角度，应用动能定理求解，也可应用F－h图线(示功图)揭示的功能关系求解，请同学们尽可发挥练习． [例题2] 如图8－54所示，长l的细绳一端系质量m的小球，另一端固定于O点，细绳所能承受拉力的最大值是7mg．现将小球拉至水平并由静止释放，又知图中O′点有一小钉，为使小球可绕O′点做竖直面内的圆周运动．试求OO′的长度d与θ角的关系(设绳与小钉O′相互作用中无能量损失)． [思路点拨] 本题所涉及问题层面较多．除涉及机械能守恒定律之外，还涉及圆周运动向心力公式．另外还应特别注意两个临界条件：①要保证小球能绕O′完成圆周运动，圆周半径就不得太长，即OO′不得太短；②还必须保证细绳不会被拉断，故圆周半径又不能太短，也就是OO′不能太长．本题的研究中应以两个特殊点即最高点D和最低点C入手，依上述两临界条件，按机械能守恒和圆运动向心力公式列方程求解． [解题过程] 设小球能绕O′点完成圆周运动，如图8－54所示．其最高点为D，最低点为C．对于D点，依向心力公式有 (1) 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 1．关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力)，以下说法正确的是() A．速度大的时间长B．速度小的时间长 C．一样长D．质量大的时间长 【解析】水平抛出的物体做平抛运动，由y＝1 2gt 2得t＝ 2y g，其下落的时间由下落的高度决 定，从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，落到水平地面上的时间相同，A、B、D错误，C正确． 【答案】 C 2．做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于() A．物体的初始高度和所受重力 B．物体的初始高度和初速度 C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、初始高度和初速度 【解析】水平方向通过的距离x＝v0t，由h＝1 2gt 2得t＝ 2h g，所以时间t由高度h决定，又x ＝v0t＝v02h g，故x由初始高度h和初速度v0共同决定，B正确． 【答案】 B 3．(2013·茂名高一检测)滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2 m．不计空气阻力，g取10 m/s2.运动员飞过的水平距离为x，所用时间为t，则下列结果正确的是() A．x＝16 m，t＝0.50 s B．x＝16 m，t＝0.80 s C．x＝20 m，t＝0.50 s D．x＝20 m，t＝0.80 s 【解析】做平抛运动的物体运动时间由高度决定，根据竖直方向做自由落体运动得t＝2h g＝ 0.80 s．根据水平方向做匀速直线运动可知x＝v0t＝20×0.80 m＝16 m，B正确． 【答案】 B 4．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是() 【解析】物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确． 【答案】 C 5. 如图5－2－13所示，在光滑水平面上有一小球a以v0的初速度向右运动，同时在它正上方有一小球b也以v0的初速度水平向右抛出，并落于C点，则() 图5－2－13 A．小球a先到达C点 B．小球b先到达C点 C．两球同时到达C点 D．不能确定 【解析】b球做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．b 球落于C点，水平位移x与a球位移相同，由于x＝v0t，故t＝x v0，x相同，v0也相同，因此t也相同． 【答案】 C 6．关于斜抛运动，下列说法中正确的是() A．物体抛出后，速度增大，加速度减小 B．物体抛出后，速度先减小，再增大 C．物体抛出后，沿着轨迹的切线方向，先做减速运动，再做加速运动，加速度始终沿着切线方 机械能守恒定律教案 ●教学目标 一、知识目标 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 2.理解机械能守恒定律的内容. 3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式. 二、能力目标 1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题. 三、德育目标 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题. ●教学重点 1.理解机械能守恒定律的内容. 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式. ●教学难点 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件. 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. ●教学方法 1.关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达公式的来龙去脉. 2.关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法． ●教学用具 自制投影片、CAI课件. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、导入新课 1.［投影］复习思考题： ①什么是动能？动能与什么因素有关？ ②什么是势能？什么是重力势能和弹性势能？ ③重力势能、弹性势能分别与什么因素有关？ 2.［学生解答思考题］ ①物体由于运动而具有的能量叫动能.动能的大小与物体的质量及速度有关系，且质量越大，速度越大，动能也越大. ②由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫势能，也叫位能. 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能. 发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫弹性势能. ③重力势能与物体的质量及被举高的高度有关；弹性势能跟形变的大小及劲度系数有关. 3.［学生活动］ 举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化. ［例1］物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大.高度减小表示重力势能减小；速度增大表示动能增大.在这个过程中，重力势能转化为动能. ［例2］竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大.速度减小表示动能减小；高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能. ［例3］用一小球推弹簧被压缩，放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去，弹簧的弹性势能转化为小球的动能. 1．(2012·广州高一检测)下列各组属于国际单位制的基本单位的是() A．千克、米、秒B．克、牛顿、米 C．质量、长度、时间D．质量、力、位移 【解析】选项C、D中所给的都是物理量，不是物理单位，C、D错误；千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，A正确；B项中牛顿是导出单位，克不属于国际单位，B错误． 【答案】 A 2．(2012·厦门高一检测)关于国际单位制，下列说法正确的是() A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制 B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了交流方便而采用的一种单位制 C．国际单位制是一种基本的单位制，只要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果必然是国际单位制中的单位D．国际单位制中的基本单位的物理量是长度、能量、时间 【解析】国际单位制中，规定了七个基本量与基本单位，即长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、温度(K)、物质的量(mol)、发光强度(cd)．国际单位制就是各国都要统一采用的通用单位制，故A选项正确．国际单位制的重要作用之一，就是便于在世界各国的政治、经济、科技、文化各个领域中的交流，故B选项正确．为了物理运算的简捷、方便，才有了国际单位制的统一规定．只要运算过程中各量均采用国际单位制中的单位，最终得到的结果也必然是国际单位制中的单位．这是国际单位制的又一重要作用，故C选项正确．国际单位制中规定基本单位的物理量中没有“能量”，故D选项错误． 【答案】ABC 3．下列叙述正确的是() A．在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位 B．牛、千克米每二次方秒都属于力的单位 C．在厘米、克、秒制中，重力加速度g的值等于9.8 cm/s2 D．在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位 【解析】力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本单位，不包含力的单位，故A错误；根据F＝ma,1 N＝1 kg·m/s2，故B正确；在厘米、克、秒制中，g值不变，g＝9.8 m/s2＝980 cm/s2，故C错误；在力学计算中，没有特殊说明，所有物理量的单位都应取国际单位，故D正确． 【答案】BD 4．(2012·桂林高一检测)关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是() A．使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫做1 N B．使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 N C．使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N D．使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N 【解析】使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力是1 N，即F＝ma ＝1×1 N＝1 N，C正确． 【答案】 C 5．关于功的单位，下列各式中能表示的是() A．J B．N·m C．kg·m2/s3D．kg·m2/s2 【解析】本题考查利用基本单位和物理公式导出新的物理量的单位．根据功的定义式：W＝Fs可知，它的单位是由力的单位和位移单位组成，在国际单位制中，功的单位是J，力和位移的单位分别是N和m，故1 J＝1 N·m，A、B均正确． 机械能守恒定律 一、教法建议 抛砖引玉 我们建议：本单元的数学采用下述的三个步骤顺序进行 第一步：通过演示实验使学生认识到机械能的转化与守恒是客观存在的。 演示的项目可以选用下列一些内容： ①将小球竖直上抛——让学生观察动能转化为重力势能的过程；当小球达到最高点后自由落下——让学生观察重力势能转化为动能的过程。 ②用细绳拴小球构成“单摆”，使单摆往复摆动——让学生观察摆球在竖直面内沿圆弧线摆动过程中重力势能与动能之间的交替转化。 ③旋动“麦克斯韦滚摆”——使学生观察“滚摆”的重力热能与动能之间的交替转化。在此过程中既有因滚摆重心上下变化的移动动能的变化，也有滚摆绕轴的转动动能的变化，可以开阔学生的眼界，提高学生的兴趣，但不必对其中的转动动能作定量讲述。（注：在很多中学的物理实验室中都有“麦克斯韦滚摆”这种数学仪器。如果没有，借一成品进行仿制也不很困难。） ④拨动“弹簧振子”——使学生观察弹性势能与动能之间的相互转化。不必对弹性势能作定量的讲述。 作这些演示实验的目的是为了使学生认识到：“机械能守恒定律”是在科学实验的基础上总结出来的，是客观存在的，并不是单纯依靠数理推导得出的。 第二步：在“功能原理”的基础上，推导出“机械能守恒定律”的数学表达形式，并说明此定律成立的条件。 在本章第二单元中，我们导出“功能原理“最简单的数学表达形式： W F =ΔE 在此基础上，我们就可以导出下面的“机械能守恒定律”的最简单的数学表达形式： 当W F =0时——定律的条件 则ΔE=0——定律的结论 这种表达形式虽然简单，但是不便于应用，因此我们可以再写出本章第二单元中导出的“功能原理”的展开形式： ?? ? ??+-??? ??+=-02022121mgh mv mgh mv fs Fs i i 将W F =Fs-fs 代入上式可得： ?? ? ??+-??? ??+=02022121mgh mv mgh mv W i i F 在此基础上，我们就可以导出“机械能守恒定律”的展开形式： 当W F =0时——定律的条件 则 02022 121mgh mv mgh mv t i +=+ （注：关于W F =0的物理意义，我们将在后面“指点迷津”中作专题说明。） 第三步：通过例题和习题，使学生更深入具体地理解定律的物理意义，并能正确灵活地用于解答有关的物理问题。 我们将在后面的“学海导航”中讲述少量的例题，并在“智能显示”中提供大量的习题。请同学们不要先看答案，而应独立思考，求解以后再进行核对，并从中总结出思维方法来。 指点迷津 1．W F =0的物理意义是什么？在W F 中包括什么？不包括什么？ 首先说明：这个论题有些超过了课本中讲述的内容，但是对于物理基础较好的学生是很有益处的，可以提高他们的理解能力；对于物理基础较差的学生也可作尝试性阅读，若感觉困难，可以不学。 在本章第二单元的推导过程和专题论述中，同学们已经知道：“功能原理”中的W F 是不包含重力做功W G 的。因此W F =0的意义就有下列两种说法（注意：说法虽不同，但本质相同）： 机械能守恒的条件（参考答案） 一、知识清单 1．【答案】 2．【答案】 二、选择题 3．【答案】ACD 【解析】物体在斜面上运动的时候与斜面间有摩擦，摩擦就会发热，同学们往往认为能量就会损失，实际上热能也是能量的一种形式，摩擦会导致热能增加，同时机械能在减少，但总的能量一定是不变的．物体在斜面上运动时，机械能不断减少，那么物体所能达到的高度就要不断降低，由于圆弧面没有摩擦，所以物体最终将在圆弧面上做往复运动． 4．【答案】C 【解析】依据机械能守恒条件，只有重力做功的情况下，物体的机械能才能守恒，由此可见，A、B均有外力参与做功，D中有摩擦力做功，故只有选项C的情况符合机械能守恒的条件． 5．【答案】BC 【解析】在平衡力作用下物体的运动是匀速直线运动,动能保持不变,但如果物体的高度发生变化,则机械能也发生变化,例如降落伞匀速下降时,机械能减少;在光滑水平面上沿圆轨道做匀速率运动的小球,其动能不变,势能也不变,小球的机械能守恒;在粗糙斜面上下滑的物体,在下滑过程中,除重力做功外,滑动摩擦力和沿斜面向下的拉力的合力为零,这两个力所做的功之和为零,物体所受斜面的弹力不做功,所以整个过程中相当于只有重力做功,物体的机械能守恒;如题图所示,在压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能在增加,所以小球的机械能在减少(但球和弹簧组成的系统机械能守恒)。故选B、C。 6．【答案】D 【解析】根据机械能守恒定律可知：在只有重力做功的条件下，质点和地球构成的系统机械能守恒．雨滴匀速下落时，必受竖直向上的阻力，且阻力做功；在水中下沉的铁块，水的浮力做功；“神舟十号”飞船穿过大气层时，由于速度很大，空气阻力不可忽略，且克服阻力做功，所以A、B、C错误．用细线拴一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动，虽然绳对小球有作用力，但作用力方向始终和小球速度垂直，故小球只有重力对它做功，所以D正确． 7．【答案】AC 【解析】物体做平抛运动或沿光滑曲面自由运动时，不受摩擦力，在曲面上弹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，所以A、C项正确；匀速吊起的集装箱，绳的拉力对它做功，不满足机械能守恒的条件，机械能不 守恒；物体以4 5g的加速度向上做匀减速运动时，由牛顿第二定律mg－F＝m×4 5g，有F＝ 1 5mg，则物体受到竖 直向上的大小为1 5mg的外力作用，该力对物体做了正功，机械能不守恒． 8．【答案】A 【解析】起重机吊起物体匀速上升，物体的动能不变而势能增加，故机械能不守恒，A正确；物体做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，B错误；圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动，没有力做功，机械能守恒，C错误；一个轻质弹簧上端固定，下端系一个重物，重物在竖直方向上下振动，只有重力和弹力做功，机械能守恒，D错误． （新课标）高中物理第五章交变电流课时作业9（含解析）选修 32 课时作业(九) 一、单项选择题 1．电容对交变电流的影响，以下说法中正确的是( ) A．电容对交变电流没有阻碍作用 B．电容器的电容越大，电容器对交变电流的阻碍作用就越大 C．电容的容抗越小，电容对交变电流的阻碍作用就越小 D．电容器具有“通直流、隔交流、通低频、阻高频”的作用 解析交流电能通过电容器，但由于电容器对交流电也有阻碍作用，容抗即反应电容对交流电阻碍作用的物理量，故A项错误；电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，容抗越小，故B项错误；容抗越小，电容器对交变电流的阻碍作用越小，故C项正确；电容对电流的影响可概括为“隔直流、通交流、通高频，阻低频”，故D错误．故选C项． 答案 C 2．(2017·南沙区校级月考)如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡．当接线柱 a，b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯 均能正常发光，乙灯均不亮；当a，b接电压的有效值为U的交流电源时，甲 灯发出微弱的光，乙灯能正常发光．关于与甲灯串联的元件x和与乙灯串联的元件y，下列判断正确的是( ) A．x可能是电感线圈，y可能是电容器 B．x可能是电容器，y可能是电感线圈 C．x可能是二极管，y可能是电容器 D．x可能是电感线圈，y可能是二极管 解析接线柱a、b接电压为U的直流电源时，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，说明y为电容器；当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x为电感线圈，A项正确． 答案 A 3.用电压表检查如图中的故障，测量U ad＝5.0 V，U ab＝0，U bc＝5.0 V，U cd ＝0.则电路故障可能是( ) A．滑动变阻器R1断路B．电容器C被击穿 机械能守恒条件的判定方法及注意事项 王 佃 彬 （河北省唐山市丰南区第一中学 063300） 机械能守恒定律是高中物理中的一个重要守恒定律，是高考的重点内容，考查的特点是应用范围广，能力要求高，而灵活应用机械能守恒定律解题的前提是如何判断物体或系统是否满足守恒定律。 一．判定方法： 1.用做功判定： ⑴对物体：机械能守恒的条件是只有重力对 物体做功。 ⑵对系统：机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力对物体做功。 例1.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图1所示，在A 点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回。下列说法中正确的是： A .物体与弹簧作用过程中，物体的机械能守恒； B .物体与弹簧作用过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒； C .物体从A 下降到B 的过程中，物体的动能和重力势能之和不断减小； . D 物体从A 下降到B 的过程中，物体的动能不断减小。 解析：物体与弹簧作用过程中，由于弹簧弹力对物体做功，所以物体的机械能不守恒，A 错。在该过程中，对物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力对系统做功，所以系统机械能守恒，B 正确。物体从A 下降到B 的过程中，物体的机械能（动能和重力势能之和）减小量转化为弹簧的弹性势能，C 正确。当物体受力平衡（弹簧弹力和物体重力大小相等）时，动能最大，所以从从A 下降到B 的过程中，物体的动能先增大后减小，D 错。答案：B 、C 。 2.用能量转化判定： 若组成系统的物体间只有动能和重力势能（或弹性势能）相互转化，系统跟外界没有发生机械能转变成其他形式的能，系统的机械能守恒。 例2.如图2所示，一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L 栓有小球的细绳，小球由和悬点在同一水平面处释放（绳刚拉直），小球在下摆过程中，不计一切阻力，下列说法正确的是： A .小球机械能守恒； B .小球机械能减小； C .小球和小车的总机械能守恒； . D 小球和小车的总机械能减小。 解析：小球在下摆过程中，小车会运动，小车的动能来自小球机械能的减小量， 所以A 错，B 正确。而对小球和小车组成的系统，其机械能没有和其他形式能转化， 所以系统机械能守恒，C 正确，D 错。答案：B 、C 。 二．注意事项： 1.判定物体机械能是否守恒，不能根据物体做什么运动判定： 例3.下列关于机械能守恒说法正确的是： A .做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒； B .做匀加速直线运动的物体，其机械能一定不守恒； C .做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒； .D 以上说法都不正确。 解析：物体做匀速运动时，可能有除重力外的其他力对物体做功，例如：物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，有摩擦力对物体做功，物体机械能不守恒，A 错。匀加速运动的物体，所受力是恒力，若该恒力是重力，机械能守恒，例如做平抛运动的物体机械能守恒，B 错。做匀速圆周运动的物体动能不变，但势能可能变化，故其机械能也可能不守恒，C 错。答案：D 。 2.系统合外力为零不是机械能守恒的条件： 例4.如图3所示，一轻弹簧左端固定在长木板M 的左端，右端与小木块m 连接，且m 与M 及M 与地面间接触光滑。开始时，m 与M 均静止，现同时对m 、M 施加等大反向的水平恒力1F 和2F ，在两物体开始运动以后的整个过程中，对m 、M 和弹簧组成的系统（整个过程弹簧形变不超过其弹性程度），正确的说法是： 图1 B A 图2 机械能守恒定律及其应用 一、重力做功与重力势能 1．重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与始、末位置的高度差有关． (2)重力做功不引起物体机械能的变化． 2．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大． (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量．即W G ＝－(E p2－E p1)＝E p1－E p2＝－ΔE p . (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关． 3．弹性势能 (1)概念：物体由于发生弹性形变而具有的能． (2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大． (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W ＝－ΔE p . 二、机械能守恒定律及其应用 1．机械能：动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能． 2．机械能守恒定律 (1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． (2)表达式：mgh 1＋12m v 12＝mgh 2＋1 2m v 22. 3．守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功． ■判一判 记一记 (1)克服重力做功，物体的重力势能一定增加．( ) (2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能．( ) (3)弹簧弹力做正功时，弹性势能增加．( ) (4)物体速度增大时，其机械能可能在减小．( ) (5)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒．( ) (6)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化．( ) (7)物体只发生动能和重力势能的相互转化时，物体的机械能一定守恒．( ) (8)做曲线运动的物体机械能可能守恒．( ) 例I :对机械能守恒的理解及判断 1．对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用，例如做平抛运动的物体机械能守恒． (2)除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零． (3)除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，那么系统的机械能守恒，注意并非物体的机械能守恒，如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少． 2．机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，机械能守恒． 机械能守恒定律 一、教学目标 1、知识与技能 (1) 知道什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化。 (2) 理解机械能守恒定律的容和适用条件。 (3) 会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题。 2、过程与方法 (1) 学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法。 (2) 初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 3、情感、态度与价值观 体会科学探究中的守恒思想，养成探究自然规律的科学态度，领悟机械能守恒规律解决问题的优点，形成科学价值观。 二、教学重点和难点 1、教学重点 (1) 机械能守恒定律的探究、推导与建立，以及机械能守恒定律含义的理解。 (2) 机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 2、教学难点 (1) 机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。 (2) 能正确分析物体系统所具有的机械能，判断研 究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 三、教学方法和教具 1、教学方法： 实验探究、启发诱导、归纳总结、应用拓展、多媒体辅助教学 2、教具： 铁架台、铁夹、玻璃棒、细线、小钢球、摩擦计、弹簧振子 四、教学过程 （引入新课） 碰鼻实验：如图所示，把悬挂重球拉至 鼻尖由静止释放，实验者立于原位不动， 小球来回摆动，学生观察者怕重球碰坏了鼻子，可事实重球碰不到鼻尖。提出疑问，引入新课。 (新课讲授) 引导学生回忆本章学习过哪些形式的能量，重力势 能、弹性势能、动能。 一、机械能 1、机械能：动能和势能（重力势能和弹性势能）统 称为机械能。 2、表达式：E=E K+E P 3、机械能是标量，具有相对性。 先选取参考平面才能确定机械能（一般选地面）。 4、动能与势能的相互转化 例子：多媒体播放图片 ①自由落体运动,平抛运动、小球在光滑斜面向下运动、瀑布、高山滑雪 --------重力势能向动能转化 ②竖直上抛运动的上升过程 小球沿光滑斜面向上运动、背越式跳高 ---------动能向重力势能转化 ③明投出的篮球、掷出的铅球、单摆、过山车： ---------重力势能和动能互相转化 思考：上述例子发生的都是动能和重力势能的相互转化 为什么会发生这样的转化？----答：受重力 在光滑水平面上匀速直线是否受重力？ 看来动能和重力势能相互转化的原因，不是受重力，而是得有重力做功。 课时作业10 固体 基础巩固 1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A. 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B. 晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的 C. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D. 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 解析：考查晶体和非晶体的特性． 答案：BC 2．(多选)北京奥运会的国家游泳中心——水立方，像一个透明的水蓝色的“冰块”，透过它游泳池中心内部设施尽收眼底．这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料．这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( ) A．在物理性质上具有各向同性 B．在物理性质上具有各向异性 C．具有一定的熔点 D．没有一定的熔点 解析：非晶体在物理性质上是各向同性的，故A正确；非晶体没有固定的熔点，故D 正确． 答案：AD 3．(多选)晶体具有各向异性是由于( ) A．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同 B．晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同 C．晶体内部结构的无规则性 D．晶体内部结构的有规则性 解析：晶体内部的微粒是有规则排列的，从而使它在不同方向上的物质微粒排列情况不同，引起晶体在不同方向上的物理性质不同． 答案：AD 4．把某薄片一面涂上一层石蜡，然后用烧热的钢针接触它的反面，熔化了的石蜡呈椭 圆形，那么这个薄片是( ) A．非晶体B．多晶体 C．单晶体D．无法判定 解析：只有单晶体具有各向异性． 答案：C 5．(多选)某固体物质，其热性能各向同性，则该固体物质( ) A．一定是非晶体 B．可能具有确定的熔点 C．一定是单晶体，因为它具有规则的几何外形 D．一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质 解析：导热性能各向同性的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此A选项不正确．多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确．物体外形是否规则不是判断是否是单晶体的依据，因此选项C不正确．因为单晶体区别于多晶体和非晶体在于其物理性质上的各向异性，因此选项D正确． 答案：BD 6．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( ) A．具有各向同性的物体一定没有明显的熔点 B．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变 C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体 D．晶体和非晶体在适当条件下可相互转化 解析：多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错．晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B错．金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，故C错，D对． 答案：D 7．(多选)下列叙述中错误的是( ) A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列 B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列 C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点 D．石墨的硬度比金刚石差得多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布 专题13 机械能守恒定律及其应用 1．机械能： 机械能是物体动能、重力势能、弹性势能的统称，也可以说成物体动能和势能之总和. 2.机械能守恒定律 （1）内容：在只有重力或弹力做功时，物体（系统）动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保 持不变. （2）表达式：E12或1122 3.机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的常用数学表达式： （1）守恒条件： ①一个物体：只有重力做功或弹力做功（看是否包含弹簧，包含弹簧，守恒；不包含则不守恒） ②物体系统：弹力和重力一起做功，只有重力势能和弹性势能的相互转化，没有其他形式的能量产生 ③如果有外力作用，但是外力不做功或做功为零，没有其他形式的能量产生，物体或系统机械能守恒。（2）常用数学表达式: ①守恒观点：1122 必须选择参考平面 ②转化观点：Δ＝-Δ，（Δ增＝Δ减或Δ减＝Δ增）．运用的关键在于弄清重力势能的增加(或减少)量， 可不选取参考面而直接计算初、末状态的势能差 ③转移观点：Δ＝-Δ（Δ增＝Δ减或Δ减＝Δ增），“转移观点”， 4.应用机械能守恒定律解题的基本步骤 （1）.根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）. （2）.分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件． （3）.若符合定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运动过程的初、末 状态的机械能值． （4）.根据机械能守恒定律列方程，并代人数值求解． 【问题一】物体或物体系统机械能守恒是否定律的条件的应用 1.一个物体：只有重力做功或只有弹力做功，只管整个过程始末状态，不管中间过程；有弹簧时要包含弹簧才守恒。 2.物体系统：系统只有动能和势能的转化，无其他形式能量的产生。 3.注意：无论是从做功来看还是从能量的转化来看都只有动能和势能的相互转化，无其他形式的能量产生。 4.如果其他除重力、弹力外的其他力做功，机械能不守恒 【例题1】如图5-4-1所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速 度释放，让其自由摆下，不及空气阻力，重物在摆向最低点的位置的过程中（） 图5-4-1 A．重物重力势能减小 B．重物重力势能与动能之和增大 C．重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少 2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习一、填空题 1．在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩．在运动员举起杠铃过程中，是___________能转化为杠铃的___________能． 2．如图所示，某兴趣小组希望通过实验求得连续碰撞中的机械能损失，做法如下：在光滑水平面上，依次有质量为m，2m，3m……10m的10个小球，排列成一直线，彼此间有一定的距离，开始时后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度v0向着第二个小球碰去，结果它们先后全部粘合到一起向前运动．求全过程中系统损失的机械能为__________， 3．一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少32J,则当物体滑回原出发点时动能为__________ J 4．在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E，x图象如图所示，图中两段图线都是直线．取g=10m/s2，物体在0，6m过程中，速度一直_______（增加、不变、减小）；物体在x=4m时的速度大小为________， 5．重为20N的物体从某一高度自由落下，在下落过程中所受的空气阻力为2N，则物体在下落1m的过程中，物体的重力势能减少了________，克服阻力做功________，物体动能增加了_________， 6．如图所示，一个质量为m的小球用细线悬挂于O点，用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L，运动中始终保持悬线竖直，这个过程中小球的速度为是_________，手对轻杆做的功为是_________. 7．一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20 J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12 J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10 J 时，其重力势能的可能值为________，_________， 8．如图所示，水平传送带的运行速率为v，将质量为m的物体轻放到传送带的一端，物体随传送带运动到另一端。若传送带足够长，则整个传送过程中，物体动能的增量为_________，由于摩擦产生的内能为 _________， 高中物理学习材料 1．速度与加速度的关系，下列说法中正确的是( ) A．速度变化得越多，加速度就越大 B．速度变化得越快，加速度就越大 C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变 D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 【解析】“速度变化得越多”是指Δv越大，但若所用时间t也很大，则Δv t 就不一定大，故A错． “速度变化得越快”是指速度的变化率Δv t 越大，即加速度a越大，B正确． 加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就可能反向运动，故C错． 物体在运动过程中，若加速度的方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速，直到加速度a＝0时，速度达到最大，故D错．【答案】 B 2．一个加速直线运动的物体，其加速度是6 m/s2，关于这个6 m/s2理解正确的是( ) A．某1 s末的速度比该1 s初的速度大6 m/s B．某1 s末的速度比该1 s初的速度大6倍 C．某1 s初的速度与前1 s末的速度相差6 m/s D．某1 s末的速度与前1 s初的速度总是相差6 m/s 【解析】某1 s末比该1 s初多了1 s的时间，据加速度的物理意义，该段时间的初、末速度之差为6 m/s，A对，B错．某1 s初与前1 s末为同一时刻，速度为同一个值，C错．某1 s末比前1 s初多了2 s的时间，物体的速度增加了12 m/s，D错． 【答案】 A 3．如图1－4－5所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过5 s后指针指示在如图乙所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度大小约为( ) 甲乙 图1－4－5 A．8.0 m/s2 B．5.1 m/s2 C．2.2 m/s2D．1.6 m/s2 【解析】注意将速度单位换算成国际单位米/秒，然后根据加速度的定义 式a＝v－v t 进行计算． 【答案】 C 4．(2012·河坝州高一期末)下列关于加速度的说法中，正确的是( ) A．加速度越大，速度变化越大 B．加速度越大，速度变化越快 C．加速度－3 m/s2比1 m/s2小 D．做匀速直线运动的物体，加速度为零 【解析】加速度大小与速度大小无直接关系，A错，加速度是描述速度变化快慢的量，加速度大，速度变化快，B正确．加速度是矢量，其正负号只表示方向，C错，匀速直线运动．速度不变加速度为零D正确． 【答案】BD 5．有下列①②③④所述的四种情景，请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情景的分析和判断的正确说法( ) ①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球转动高一物理课时作业相互作用
第4章 功和能 机械能守恒定律习题
高一物理机械能守恒定律教案
机械能守恒定律及其应用
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机械能守恒定律教案
人教版高中物理(必修1)课时作业16(解析版)
机械能守恒定律
机械能守恒的条件(答案)
(新课标)高中物理第五章交变电流课时作业9(含解析)选修32
机械能守恒条件的判定方法及注意事项(物理天地)
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2019_2020学年高中物理课时作业10固体新人教版
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2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习
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