2018_2019学年高中物理第07章机械能守恒定律专题7.1追寻守恒量__能量情景分组训练新人教版必修2
- 格式:doc
- 大小:82.50 KB
- 文档页数:4
第1节追寻守恒量——能量题组1 能量(时间:2分钟分值:8分)1.[4分](单选)在伽利略的斜面实验中,小球停下来的高度为错误!未找到引用源。
,与它出发时的高度错误!未找到引用源。
相同,我们把这一事实说成是“有某一量守恒”,下列说法中正确的是()A.小球在运动的过程中速度是守恒的B.小球在运动的过程中高度是守恒的C.小球在运动的过程中动能是守恒的D.小球在运动的过程中能量是守恒的2.[4分](单选)一个物体在光滑的水平面上匀速滑行,则()A.这个物体没有能量B.这个物体的能量不发生变化C.这个物体的能量发生了变化D.以上说法均不对题组2 势能、动能(时间:4分钟分值:10分)3.[6分]如图7-1-1所示,一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动,图中错误!未找到引用源。
三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置,其中错误!未找到引用源。
等高。
在小球摆动的整个过程中,动能最大时是在点,在点势能最大;如果没有空气阻力的影响,小球在错误!未找到引用源。
点的动能(选填“大于”“等于”或“小图7-1-1 于”)在错误!未找到引用源。
点的动能。
4.[4分]跳板跳水运动员在弹离跳板后,先上升到一定的高度,在空中完成一系列复杂而优美的动作后入水。
将运动员视为质点,请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程,有哪些能量发生了相互转化?题组3 综合拓展提升(时间:11分钟分值:18分)5.[4分]在游乐场里,坐过山车是一项非常刺激的娱乐项目。
试分析过山车能量的转化。
6.[14分]17世纪初,伽利略在研究中发现了“摆球的等高性”。
图7-1-2是他当时研究的装置示意图(叫伽利略摆)。
将小铁球拉到一定高度,然后释放,观察小球能摆多高,在哪个位置速度最大?在铁架上再加一个细杆(细杆不低于小球释放的高度),使得小球运动到最低点时,悬挂小球的细线被细杆挡住。
将小球拉到与先前同样的高度,然后释放,观察小球能摆多高,在哪个位置速度最大?做伽利略实验,你观察到的结果是什么?先尝试用牛顿运动定律进行解释,图7-1-2再用在本节中学习的知识进行解释。
专题重力势能【本节知识清单】一、重力做的功.物体运动时,重力对它做的功只跟它的和的位置有关,而跟物体的无关。
.重力做的功,与高度零点的规定无关。
二、重力势能.物体的重力势能等于它所受与所处的乘积,表达式为=。
.重力势能变的化取决于重力所做的功:。
当物体从高处向低处运动时,重力做正功,重力势能;当物体从低处向高处运动时,重力做负功即物体克服重力做功时,重力势能。
三、重力势能的相对性.物体的高度总是相对于某一水平面来说的,规定这个水平面的高度为.物体的重力势能也总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫做,物体在这个参考平面时的重力势能等于。
.选择不同的参考平面,物体的重力势能数值(填“相同”或“不同”),但物体在某两固定点间重力势能的差值与参考平面的选取(填“有关”或“无关”)。
通常在不说明的情况下默认为地面为参考平面。
.重力势能是个标量,但有正负,参考平面上方的物体重力势能为,下方物体的重力势能为。
其正负表示大小,负号表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少,比较重力势能大小时负值小于正值。
四、势能是系统共有的重力势能不是地球上物体单独具有的,重力势能是与物体组成的系统所共有的。
【答案】一、.起点;终点;运动路径 .二、.重力;高度;;减少;增加三、.参考平面; .不同;无关 .正;负四、地球【问题与练习变式】.(问题与练习变式)两个质量相同的小铁块和,分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点滑向底部,如图所示,如果它们的初速都为零,下列说法中正确的是( ).铁块路程长些,下滑过程中重力所做的功多.和铁块下滑过程中重力所做的功相等.铁块路程长些,下滑过程中减少的重力势能多些.和铁块下滑过程中减少的重力势能相等【答案】.(问题与练习变式)一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(= )( ).重力做功为.重力做了的负功.物体的重力势能一定减少.物体的重力势能一定增加【答案】【解析】整个过程中球的高度降低了Δ,则重力做正功=Δ=×× =,重力势能Δ=-=-<,即重力势能减少,故正确..(问题与练习变式)在离地面高处无初速度地释放一小球,小球质量为=,不计空气阻力,取,取释放点所在水平面为参考平面.求:()在第末小球的重力势能.()在第内重力所做的功和重力势能的变化.【答案】()-() 小球的重力势能减少了【解析】()以释放点所在水平面为参考平面,在第末小球所处的高度为=-=-×× =-重力势能==×-××(-)=-<,说明小球在参考平面的下方.()在第末小球所处的高度为′=-′=-×× =-第内重力做的功为=(-′)=×-××(-+) =由重力做功与重力势能改变的关系可知,小球的重力势能减少了 .。
分分钟搞定单体机械能守恒问题(答题时间:20分钟)1. 质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落,以地面作为参考平面。
当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为()A. 2mg gHB. mg gHC. mg gHD. mggH2. 如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是()A. 小球的动能先增大后减小B. 弹簧的弹性势能不断增大C. 小球的加速度先增大后减小D. 小球的机械能先增大后减小3. 两个质量不同的小铁块A和B,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部,如图所示,如果它们的初速度为零,则下列说法正确的是()A. 下滑过程中重力所做的功相等B. 它们到达底部时动能相等C. 它们到达底部时速率相等D. 它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等4. 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2RB. 小球落地时的动能为mgRC. 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41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0.5R5. 如图所示是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M 是半径为R =1.0 m 的固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。
N 为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r =0.69m 的14圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M 轨道的上端点。
M 的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量为m =0.01kg 的小钢珠。
假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M 的上端点,水平飞出后落到曲面N 的某一点上,取g=10 m/s 2。
问:(1)发射该钢珠前,弹簧枪的弹性势能E p 多大?(2)钢珠落到圆弧N 上时的动能E k 多大?(结果保留两位有效数字)6. 如图甲所示,圆形玻璃平板半径为r ,离水平地面的高度为h ,一质量为m 的小木块放置在玻璃板的边缘,随玻璃板一起绕圆心O 在水平面内做匀速圆周运动。
第一节追寻守恒量——能量第二节功[A级抓根底]1.关于功的概念,以下说法正确的答案是()A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量B.功有正、负之分,所以功可能有方向性C.假设某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体在该力作用下位移的大小与力和位移间夹角的余弦三者的乘积解析:功是标量,只有大小没有方向,功的正负只是说明力是动力还是阻力,A、B选项错误;力对物体不做功,不一定物体没有位移,当力和位移夹角为90°时,力对物体也不做功,C选项错误;根据功的计算式W=Fl cos α知D选项正确.答案:D2.有如下几种运动情况:①用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前进位移l;②用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上前进位移l;③用与水平方向成60°角斜向上的拉力F拉一质量为m的物体在光滑水平地面上前进位移2l;④用与斜面平行的力F拉一质量为3m的物体在光滑斜面上前进位移l.关于以上四种情况下力F做功的判断,正确的答案是()A.②情况做功最多B.①情况做功最少C.④情况做功最少D.四种情况做功一样多解析:此题考查了对功的概念的理解,求解此类题目的关键是抓住力F、位移l和其夹角分析,找出在每一具体的物理情景中的F、l、α,代入W=Fl cos α进展计算,即可得到正确的答案.答案:D3.两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体运动,如下列图,物体通过一段位移,力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,如此力F1和F2的合力对物体做的功为()A.7 J B.5 JC.3.5 J D.1 J解析:当有多个力对物体做功时,总功就等于各个力对物体做功的和.由于力F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 J,所以F1与F2的合力对物体做的总功W=3 J+4 J=7 J,应当选A.答案:A4.一人乘电梯从1楼到20楼,在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程,如此电梯支持力对人做功的情况是()A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功解析:无论电梯加速、匀速,还是减速,电梯对人的支持力方向始终向上;而人发生位移一直向上,故该力对人一直做正功,选D.答案:D5.如下列图,轻绳下悬挂一小球,在小球沿水平面做半径为R的匀速圆周运动转过半圈的过程中,如下关于绳对小球做功情况的表示中正确的答案是()A.绳对小球没有力的作用,所以绳对小球没做功B.绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移,所以绳对小球没做功C.绳对小球有沿绳方向的拉力,小球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的2R,所以绳对小球做了功D.以上说法均不对解析:做功的必要条件是力和力方向上的位移.对于小球来说受到两个力,即重力G、绳的拉力F T,它们的合力提供小球的向心力.根据几何知识可以知道重力G、绳的拉力F T 均与小球的瞬时速度垂直,说明小球不会在这两个力的方向上产生位移.同理可知合外力F 的方向也与速度方向垂直,不会对小球做功.选项D正确.答案:D6.如下说法正确的答案是()A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零C.一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为零D.当人从蹲在地上至站起来的过程中,人受到的重力做负功,地面对人的支持力做正功解析:作用力做正功,反作用力也可以做正功,比如两带电小球靠斥力分开,库仑力对两小球都做正功,故A错误;一对静摩擦力做功的代数和必为零,一对滑动摩擦力做功的代数和不一定为零,比如在汽车急刹车时,滑动摩擦力做负功,故B正确,C错误;当人从蹲在地上至站起来的过程中,支持力对人不做功,故D错误.答案:B7.如下列图,滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数均为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段的过程中,摩擦力所做功的大小为()A.大于μmgL B.小于μmgLC.等于μmgL D.以上三种情况都有可能解析:设水平局部的长度为x1,斜坡的长度为x2,斜坡与水平面的夹角为θ,如此下滑的过程中摩擦力做功为W=μmgx1+μmg cos θ·x2=μmg(x1+x2cos θ)=μmgL.答案:C[B级提能力]8.如下列图,均匀长木板长l=40 cm,放在水平桌面上,它的右端与桌边相齐,木板质量为m=2 kg,与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.今用水平推力F将其匀速推下桌子,如此水平推力做功为(g取10 m/s2)()A.0.8 .1.6 J C.8 JD.4 J解析:只要将木板的重心推离桌面,木板就会掉下桌面,由滑动摩擦力公式得f=μN =μmg=0.2×2×10 N=4 N,W=F·s=4×0.2 J=0.8 J,A正确.明确木板离开桌面的临界条件,准确利用功的公式求解.答案:A9.如下列图,某个力F=10 N作用在半径为R=1 m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,如此转动一周这个力F做的总功为()A .0B .20π JC.10 JD .10π J解析:此题中力F 的大小不变,但方向时刻都在变化,属于变力做功问题,可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究.当各小段的弧长足够小时,可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致,故所求的总功为W =F ·Δx 1+F ·Δx 2+F ·Δx 3+…=F (Δx 1+Δx 2+Δx 3+…)=F ·2πR =20π J,选项B 正确.答案:B10.A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =2∶1,它们以一样的初速度v 0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如下列图.那么,A 、B 两物体所受摩擦力之比F A ∶F B 与A 、B 两物体抑制摩擦力做的功之比W A ∶W B 分别为()A .2∶1,4∶1B .4∶1,2∶1C .1∶4,1∶2D .1∶2,1∶4解析:由题图可知,物体A 的加速度大小a A =v 0t ,物体B 的加速度大小a B =v 02t,根据牛顿第二定律可知,物体A 、B 受到的摩擦力分别为F A =m A a A ,F B =m B a B ,又m A ∶m B =2∶1,所以F 1∶F B =4∶1;v t 图象中图线与横轴所围的面积表示位移,从开始运动到停止,A 、B 两物体的位移分别为l A =v 0t 2,l B =2v 0t 2=v 0t ,又功W =Fl cos α,所以W A ∶W B =F A l A ∶F B l B =2∶1,应当选项B 正确.答案:B11.如下列图,滑轮和绳的质量与摩擦不计,用力F 开始提升原来静止的质量为m =10 kg 的物体,使物体以大小为a =2 m/s 2的加速度匀加速上升,求前3 s 内力F 做的功(g 取10 m/s 2).解析:物体受拉力和重力,根据牛顿第二定律有2F -mg =ma ,解得F =12m (g +a )=12×10×(10+2) N =60 N , 3 s 内的位移x =12at 2=12×2×32 m =9 m , 该过程中力的作用点的位移是2x ,所以W =F ·2x =60×2×9 J =1 080 J.答案:1 080 J12.如下列图,水平的传送带以速度v =6 m/s 顺时针运转,两传动轮MN 之间的距离为l 1=10 m ,假设在M 轮的正上方,将一质量为m =3 kg 的物体轻放在传送带上.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.3,在物体由M 处传送到N 处的过程中,传送带对物体的摩擦力做了多少功(g 取10 m/s 2)?解析:物体放在M 处时初速度为零,与传送带之间有相对滑动,物体在水平向右的滑动摩擦力F μ作用下向右做匀加速运动,根据牛顿第二定律,物体运动的加速度为a =F μm =μg =3 m/s 2.设经过时间t 后物体的速度增大到v =6 m/s ,此后物体与传送带速度一样,二者之间不再相对滑动,滑动摩擦力随之消失,如此滑动摩擦力作用时间t =v a=2 s.在2 s 内物体水平向右运动的位移l =12at 2=6 m <10 m. 滑动摩擦力对物体做的功 W =F μl =μmgl =54 J.答案:54 J。
高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》全章新课教学课时同步强化训练汇总(附详细参考答案)一、《追寻守恒量---能量》课时同步强化训练(附详细参考答案)二、《功》课时同步强化训练(附详细参考答案)三、《功率》课时同步强化训练(附详细参考答案)四、《重力势能》课时同步强化训练(附详细参考答案)五、《探究弹性势能的表达式》课时同步强化训练(附详细参考答案)六、《实验:探究功与速度变化的关系》课时同步强化训练(附详细参考答案)七、《动能和动能定理》课时同步强化训练(附详细参考答案)八、《机械能守恒定律》课时同步强化训练(附详细参考答案)九、《实验:验证机械能守恒定律》课时同步强化训练(附详细参考答案)十、《能量守恒定律与能源》课时同步强化训练(附详细参考答案)★★★必修2第七章《机械能守恒定律》单元检测(附详细参考答案)§§7.1《追寻守恒量---能量》课时同步强化训练班级:_________ 姓名:__________ 成绩:___________(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。
每小题至少有一个选项正确)1.一物体质量为M,第一次用大小为F的水平拉力将其沿粗糙的水平地面拉动距离l,第二次用平行于一光滑斜面的同样大小的力F将物体沿斜面拉动了同样的距离l,关于拉力所做的功,下列叙述正确的是( )A.第一次拉力做功多,因为平面是粗糙的B.第二次拉力做功多,因为斜面有倾角C.两次拉力做功一样多D.无法比较两次做功多少,因为动摩擦因数和斜面倾角未知2.在如图所示的伽利略理想斜面实验中(斜面光滑),以下说法正确的是( )A.小球从A到B运动的过程中动能保持不变B.小球从A到B运动的过程中势能减少C.只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变D.小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB3.如图所示,A、B叠放着,A用绳系着固定在墙上,用力F将B拉着右移,用和分别表示A对B的摩擦力和B对A的摩擦力,则下面叙述正确的是( )A.F做正功,做负功,做正功B.F和做正功,做负功C.F做正功,其他力都不做功D.F做正功,做负功,不做功4.如图所示,两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移,F1对物体做功4J,F2对物体做功3J,则力F1与F2的合力对物体做功为( )A.7 JB.1 JC.5 JD.3.5 J5.关于摩擦力对物体做功,下列说法中正确的是( )A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,可能做正功,也可能不做功C.静摩擦力对物体可能做负功D.静摩擦力对物体总是做正功或不做功6.质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长。
习题课动能定理的应用对点训练知识点一 应用动能定理计算变力做功1.一人用力踢质量为1kg 的皮球,使球以10m/s 的速度飞出,假定人踢球的平均作用力是200N ,球在水平方向运动了20m 停止,那么人对球所做的功为( )A .50JB .500JC .4000JD .无法确定2.如图LX3-1所示,一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下,滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg ,重力加速度大小为g.质点自P 滑到Q 的过程中,克服摩擦力所做的功为( )图LX3-1A.14mgRB.13mgRC.12mgRD.π4mgR 知识点二 应用动能定理分析多过程问题3.某消防队员从一平台跳下,下落2m 后,双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m ,在着地的过程中,地面对他双脚的平均作用力估计为( )A .自身所受重力的2倍B .自身所受重力的5倍C .自身所受重力的8倍D .自身所受重力的10倍4.质量为M 的木块放在光滑的水平面上,质量为m 的子弹以速度v 0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动.当子弹进入木块的深度为d 时相对木块静止,这时木块前进的距离为L.若木块对子弹的阻力大小F 视为恒定,下列关系式错误的是( )A .FL =Mv22B .Fd =mv22C .Fd =mv 202-(m +M )v22D .F(L +d)=mv 202-mv22图LX3-25.如图LX3-2所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上,质量为m 的物体(可视为质点)放在小车的左端.受到水平恒力F 作用后,物体由静止开始运动,设小车与物体间的摩擦力为f,车长为L,车发生的位移为x,则物体从小车左端运动到右端时,下列说法错误的是( )A.物体具有的动能为(F-f)(x+L)B.小车具有的动能为fxC.物体克服摩擦力所做的功为f(x+L)D.小车和物体系统具有的总动能为F(x+L)知识点三动能定理和图像的综合问题6.(多选)质量均为m的甲、乙两物体静止在粗糙的水平面上,现分别用水平拉力作用在物体上,使两物体从同一起点并排沿同一方向由静止开始运动,两物体的v-t图像如图LX3-3所示,则下列说法中正确的是( )图LX3-3A.前1s内两物体的加速度始终不同B.前2s内两物体的合外力做功相同C.t=2s时两物体相遇D.前2s内甲的平均速度大于乙的平均速度综合拓展7.质量为m的物体静止在水平桌面上,它与桌面之间的动摩擦因数为μ,物体在水平力F作用下开始运动,发生位移x1时撤去力F,物体还能运动多远?8.如图LX3-4所示,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.8m,质量为m=1.0kg的小滑块从圆弧最高点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,不计空气阻力,g 取10m/s2.求:(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力;(2)小滑块落地点距C点的距离.图LX3-49.如图LX3-5所示,在水平面上虚线位置处有一个质量m=1kg的小滑块P,P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5.给P一个水平向右的初速度v0=6m/s,P开始运动,已知P 在虚线右侧总会受到大小为F=10N且与水平方向成θ=37°角斜向左上的恒定作用力,g 取10m/s2,求:(1)P向右运动的最大距离;(2)P最终所在位置到虚线的距离.图LX3-510.如图LX3-6甲所示,长为4m 的水平轨道AB 与半径为R =0.6m 的竖直半圆弧轨道BC 在B 处平滑连接,有一质量为1kg 的滑块(大小不计)从A 处由静止开始受水平力F 作用而运动,F 随位移变化的关系如图乙所示(水平向右为正),滑块与AB 间的动摩擦因数为μ=0.25,与BC 间的动摩擦因数未知,g 取10m/s 2.(1)求滑块到达B 处时的速度大小;(2)求滑块在水平轨道AB 上运动前2m 过程所用的时间;(3)若到达B 点时撤去力F ,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C ,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?图LX3-61.A [解析]由动能定理得,人对球做的功W =12mv 2-0=50J ,故选项A 正确.2.C [解析]在最低点,根据牛顿第三定律可知轨道对质点的支持力F =2mg ,根据牛顿第二定律可得F -mg =m v 2R ,从最高点P 到最低点Q 运用动能定理可得mgR -W f =12mv 2,联立以上各式得,克服摩擦力做的功为W f =12mgR.选项C 正确.3.B [解析]消防队员从开始下落至重心下降到最低点过程,重力做功W G =mg(h +Δh),地面对队员的作用力做功W F =F Δh ,由动能定理得W G -W F =0,代入数值解得F =5mg.4.B [解析]由动能定理得-F(L +d)=12mv 2-12mv 20,FL =12Mv 2,故Fd =mv 202-M +m 2v 2,故选项B 错误.5.D [解析]物体对地的位移为x +L ,根据动能定理,对物体有E k 物=(F -f)(x +L),对小车有E k 车=fx ,选项A 、B 正确;根据功的定义可知,物体克服摩擦力做功W f =f(x +L),选项C 正确;小车和物体系统具有的总动能为E k 物+E k 车=F(x +L)-fL ,选项D 错误.6.BD [解析]在v -t 图像中图线斜率表示加速度,甲的加速度开始时比乙的大,在1s 后甲的加速度为0,比乙的小,在0~1s 间某时刻甲和乙的加速度相同,A 错误;在开始时两物体速度均为0,2s 末速度相同,由动能定理可知,前2s 内两物体的合外力做功相同,B 正确;根据图线与横轴所围的面积表示位移可知,前2s 甲的位移大,平均速度大,C 错误,D 正确.7.(F -μmg )x 1μmg[解析]解法一:可将物体运动分成两个阶段进行求解.物体开始做匀加速直线运动,位移为x 1, 根据动能定理有Fx 1-μmgx 1=12mv 21-0 ①撤去外力F 后,物体做匀减速直线运动,位移为x 2,根据动能定理有 -μmgx 2=0-12mv 21联立得Fx 1-μmgx 1-μmgx 2=0-0 解得x 2=(F -μmg )x 1μmg.解法二:对物体从静止开始加速,然后减速为零的全过程进行分析求解. 根据动能定理有Fx 1-μmg(x 1+x 2)=0-0 解得x 2=(F -μmg )x 1μmg.8.(1)30N ,方向竖直向下 (2)455m[解析] (1)设小滑块到达B 点时的速度为v B ,圆弧轨道对小滑块的支持力为F N ,由动能定理得mgR =12mv 2B由牛顿第二定律得F N -mg =m v 2BR联立解得F N =30N由牛顿第三定律可知,小滑块在B 点时对轨道的压力为30N ,方向竖直向下. (2)设小滑块运动到C 点时的速度为v C ,由动能定理得mgR -μmgL =12mv 2C解得v C =4m/s小滑块从C 点运动到地面做平抛运动,则 水平方向有x =v C t 竖直方向有h =12gt 2小滑块落地点距C 点的距离s =x 2+h 2=455m.9.(1)1.8m (2)2.16m [解析] (1)对P 向右运动到速度减小为0的过程,设最大位移为x m ,在虚线右侧P 对地面的压力大小为F N =mg -Fsin θ=4N由动能定理有-(Fcos θ+μF N )x m =0-12mv 2解得x m =1.8m.(2)对P 从右侧最大距离处开始到停止运动过程,设停在虚线左侧距离虚线为x 处,由动能定理有(Fcos θ-μF N )x m -μmgx =0 解得x =2.16m. 10.(1)210m/s (2)835s (3)5J [解析] (1)对滑块从A 到B 的过程,由动能定理得 F 1x 1+F 3x 3-μmgx =12mv 2B解得v B =210m/s.(2)在前2m 内,由牛顿第二定律得F 1-μmg =ma 且x 1=12at 21解得t 1=835s. (3)当滑块恰好能到达最高点C 时,有mg =m v 2CR对滑块从B 到C 的过程,由动能定理得W -mg·2R=12mv 2C -12mv 2B代入数值得W =-5J即克服摩擦力做的功为5J .。
专题机械能守恒定律【本节知识清单】一、动能和势能的相互转化.当物体运动过程中高度降低时,重力对物体做,由功能关系可知物体的重力势能;若物体运动过程中只有重力做功时,则由动能定理可知物体的动能,从能量转化的角度看此过程中..被压缩的弹簧具有弹性势能,在弹簧恢复原状的过程中,弹力做正功,由功能关系可知弹性势能;若被弹出的物体只有弹力对其做功,则由动能定理可知物体的动能,从能量转化的角度看..、和统称为机械能,通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式.二、机械能守恒定律.在只有做功的物体系统内,动能与势能可以,而总的机械能..机械能守恒定律表达式:()+=.()-=即Δ增=Δ减.()Δ=..机械能守恒条件:只有或做功.【答案】一、.正功;减少;增加;重力势能转化成了动能 .减少;增加;弹性势能转化为动能 .重力势能;弹性势能;动能二、.重力或弹力;互相转化;保持不变 .+;-;-Δ .重力;弹力【问题与练习变式】.(问题与练习变式)质量为的物体从倾角为°、长的光滑斜面顶端由静止开始下滑,若选初始位置为零势能点,那么,当它滑到斜面中点时具有的机械能和重力势能分别是(取 )( ).,-.,-..,-【答案】.(问题与练习变式)下列实例中,机械能守恒的是().气球匀速上升. .物体沿光滑斜面自由下滑.物体在竖直面内做匀速圆周运动.汽车沿斜坡匀速向下行驶【答案】另解:机械能是动能、重力势能、弹性势能的总和,本题中的机械能只涉及动能与重力势能。
气球匀速上升时动能不变、重力势能增大,故机械能增大,错误。
物体在竖直平面内做匀速圆周运动时动能不变,而重力势能随高度变化,故机械能也随高度变化,错误。
汽车匀速向下行驶,动能不变、重力势能减少,故机械能减少,错误。
至于物体沿光滑斜面下滑时,仍需从除重力外无其它力做功角度判定。
.(问题与练习变式)如图所示,将一质量为的小球从点以初速度斜向上抛出,先后经过、两点。
精选中小学试题、试卷、教案资料
专题7.1 追寻守恒量——能量
【本节知识清单】
一、伽利略的斜面实验
1.伽种略通过对实验现象的观察与分析发现:如果斜面上光滑的,无论斜面B比斜面A陡些还是缓些,小
球总会在斜面上的某点停下来,这点距斜面底端的竖直高度与出发时的高度总是。
2.本实验中,如果忽略摩擦力这个干扰因素,可推断出此过程中隐含着某种守恒量,此守恒量就是我们初
中物理中接触过的(即动能与势能的总和)。
二、势能与动能
1.相互作用的物体凭借其而具有的能量叫做势能。
2.物体由于而具有的能量叫做动能。
3.动能和势能可以相互转化,在这种转化中,若势能在减小,将同时增加;若动能减小,将同时增加。
【答案】一、1.相同 2.机械能 二、1.位置 2.运动 3.动能;势能
【问题与练习变式】
1.(问题与练习1变式)在广州亚运会赛场上,我国射箭运动员在比赛中取得了优异成绩,如图所示,请
分析一下在射箭过程中能量的转化情况。
【答案】见解析
【解析】在射箭过程中,运动员将弓弦拉开的阶段,将人体内化学能转化为弓弦的弹性势能;在箭离开弦
的阶段,弓弦将弹性势能转化为箭的动能
2.请分析从水流发电到家庭电风扇工作的整个过程中能量转化情况。
【答案】见解析
【解析】水从高处向低处流动形成水流,将重力势能转化为水的动能,水流冲击叶轮带动发电机发电,将
动能转化为电能,电流通过电风扇,使风扇扇叶推动空气运动形成风,将电能转化为扇叶与空气的动能,
空气流动摩擦生热又将动能转化为内能散发到大气中。
【本节考点题组】
【题组】能量及动能与势能
精选中小学试题、试卷、教案资料
1.关于伽利略的斜面实验,下列描述正确的是
A.伽利略的斜面实验对任意斜面都适用,都可以使小球在另一个斜面上升到同样的高度
B.只有斜面光滑时才有可能重复伽利略斜面实验
C.在伽利略斜面实验中,只有上升斜面“坡度”较缓时才有可能使小球上升到同样高度
D.设想伽利略在斜面实验中,若斜面光滑,并且在上升斜面变成水平,则可以使小球沿水平面运动到无穷
远处
【答案】BD
2.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是
推论.如图3所示.小球运动至斜面最低点时,没有速度损失.
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度.
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.
在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列对理想实验各步骤顺序的排列
以及关于事实和推论的分类正确的是 ( )
A.顺序②①③④,①是事实,②③④是推论
B.顺序②③①④,②是事实,①③④是推论
C.顺序③②①④,③是事实,①②④是推论
D.顺序③①②④,④是事实,①②③是推论
【答案】B
【解析】 伽利略的理想实验是以经验事实为基础,设想实验步骤和过程,运用分析推理得出结论的.之
所以称之为理想实验,是因为实验的结果是无法用实际的实验进行验证的.但是,分析推理的过程是合乎
逻辑的,是严密的,是对实际过程的科学的抽象,因此得出的结论是对客观世界真实的反映.本题实验的
精选中小学试题、试卷、教案资料
四个步骤中,只有②是经验事实,其余都是推理,实验步骤的正确顺序为②③①④.分类正确的选项是B
项.
3.孔明灯俗称许愿灯.放孔明灯是我国的一种民俗文化.如图所示,孔明灯在点燃后加速上升的过程中,
忽略其质量的变化,则孔明灯的( )
A.重力势能减少,动能减少 B.重力势能减少,动能增加
C.重力势能增加,动能减少 D.重力势能增加,动能增加
【答案】D
【解析】孔明灯加速上升,所在位置高度增大,故重力势能增大;速度增大。则运动的动能增大,故D正
确。
4.下列关于动能的说法中,正确的是
A.运动物体所具有的能就是动能
B.物体做匀变速运动,则物体在全过程中的动能不变
C.做匀速圆周运动的物体动能不变
D.物体只在外力F作用下做加速运动,当力F减小时,其动能在增加
【答案】CD
5.如图所示,物块在推力F作用下沿斜面匀速从A运动到B,则在运动过程中
A.动能减小,势能增大
精选中小学试题、试卷、教案资料
B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能减小
D.动能减少,势能不变
【答案】B
6.伽利略利用如图所示的装置做如下的实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后运动至右侧斜面上升,
斜面上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料时,小球沿右侧面上升 到的最高位置依次为1、2、3.对次三次
实验结果,可直接得到的结论是
A.如果斜面光滑,小球可上升到比O’点更高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.小球受到斜面阻力越小,其上升的位置越高
D.自由落体运动是匀变速运动
【答案】C
【解析】此实验中的变量是阻力大小与小球上升的高度,故可直接得到的结论应是阻力大小与上升高度之
间的关系,C正确其余错误。