高一物理必修2机械能提高(精品)能量

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人教版高中物理必修二高一能力提升：7-9实验：验证机械能守恒定律

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能力提升

1．如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重垂线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m。

(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm。

(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________。

(3)用测出的物理量表示出小球从A

到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________。

3 / 6 答案：(1)65.0 (2)xg2h2 (3)mg(h1－h2) mgx24h2

2．如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒。根据以上内容，回答下列问题：

(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s，图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”)。

实用标准

文档大全 高中物理必修2动能定理、机械能守恒定律复习

考纲要求

1、动能定理 （Ⅱ）

2、做功与动能改变的关系 （Ⅱ）

3、机械能守恒定律 （Ⅱ）

知识归纳

1、动能定理

（1）推导：

设一个物体的质量为m，初速度为V1，在与运动方向相同的恒力F作用下，发生了一段

位移S，速度增加到V2，如图所示。在这一过程中，力F所做的功W=F·S，根据牛顿第二定律有F=ma；根据匀加速直线运动的规律，有：V22－V13=2aS，即aVVS22122。

可得：W=F·S=ma·2122212221212mVmVaVV

（2）定理：

①表达式 W=EK2－EK1 或 W1＋W2＋……Wn=21222121mVmV

②意义 做功可以改变物体的能量—所有外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。

ⅰ、如果合外力对物体做正功，则EK2＞EK1 ，物体的动能增加；

ⅱ、如果合外力对物体做负功，则EK2＜EK1 ，物体的动能减少；

ⅱ、如果合外力对物体不做功，则物体的动能不发生变化。

（3）理解：

①外力对物体做的总功等于物体动能的变化。W总=△EK=EK2－EK1 。它反映了物体动能变化与引起变化的原因——力对物体做功的因果关系。可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能减少。

外力可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是任何其他力，但物体动能的变化对应合外力的功，而不是某一个力的功。

②注意的动能的变化，指末动能减初动能。用△EK表示动能的变化，△EK＞0，表示动能增加；△EK＜0，表示动能减少。

③动能定理是标量式，功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式。

（4）应用：

①动能定理的表达式是在恒力作用且做匀加速直线运动的情况下得出的，但它也适用于减速运动、曲线运动和变力对物体做功的情况。 实用标准

高一物理必修第二册第八章机械能守恒定律提升培优检测含答案解析

如图所示为低空跳伞表演，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为45g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是

A．运动员的重力势能减少了45mgh

B．运动员的动能增加了45mgh

C．运动员克服阻力所做的功为45mgh

D．运动员的机械能减少了45mgh

【答案】B

【详解】

A．在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A错误；

B．根据牛顿第二定律得，物体所受的合力为

F合=ma=45mg

则根据动能定理得，合力做功为45mgh，则动能增加了为45mgh，故B正确；

C．合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则克服阻力做15mgh，故C错误； D．重力势能减少了mgh，动能增加了45mgh，故机械能减少了15mgh，故D错误；

故选B．

12．2018年5月2日，港珠澳大桥沉管隧道最后接头成功着床。如图所示是6000吨重的“接头”由世界最大单臂全旋回起重船“振华30”安装的情景。“接头”经15分钟缓慢下降15米的过程中，其机械能的减少量ΔE和所受重力的平均功率P表述正确的是（重力加速度g＝10m/s2）（ ）

A．ΔE＝9×107J，P＝1×106W

B．ΔE＝9×108J，P＝6×107W

C．ΔE＝9×108J，P＝1×106W

D．ΔE＝9×107J，P＝6×107W

【答案】C

【详解】

缓慢下降，则动能不变，重力势能减少，所以机械能减少，其减少量为

ΔE＝mgΔh＝6×106×10×15J＝9×108J

重力的平均功率为 P＝Wt＝mght＝89101560W＝1×106W

故选C。

13．如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高为2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，不计空气阻力，若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为

高一物理必修第二册第八章机械能守恒定律提升培优检测含答案解析

质量为m的汽车，发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为1F，牵引力为F，汽车由静止开始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值mv，则发动机所做的功为（ ）

A．Pt B．1Fs C．2m12mv D．22m12sPmPFv

【答案】AD

【详解】

A．发动机的功率恒为P，经过时间t，发动机做的功为

WPt

故A正确。

BCD．当达到最大速度时，有

1mPFv

得

1mPvF

从功能关系的角度，整个过程中发动机做的功应等于克服阻力做的功与汽车获得的动能之和，则

22121122mmmPPsWmvFsFv

故BC错误，D正确。

故选AD。

72．在水平的公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动．当速度达到vm后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v-t图线如图所示，汽车的牵引力大小为 F1，摩擦力大小为F2，全过程中，牵引力做的功为 W1，克服摩擦阻力做功为W2．以下是F1、F2及W1、W2间关系的说法，其中正确的是

A．F1:F2=1:3

B．F1:F2=4:3

C．W1:W2=1:1

D．W1:W2=1:3

【答案】BC

【详解】

对全过程由动能定理可知W1-W2=0，故W1：W2=1：1，故C正确，D错误；W1=F1s；W2=F2s′，由图可知：s：s′=3：4；所以F1：F2=4：3，故B正确，C错误.

73．如图甲所示，质量m＝2 kg的物体以100 J的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能Ek随位移x变化的关系图象如图乙所示，则下列判断中正确的是（ ） A．物体运动的总位移大小为10 m

B．物体运动的加速度大小为10 m/s2

C．物体运动的初速度大小为10 m/s

D．物体所受的摩擦力大小为10 N

【答案】ACD

【详解】

A.由图乙可知物体运动的总位移大小为10 m，故A正确；

BD. 由动能定理得：