江蘇版必修二5.3《機械能守恒定律》word教案

1、5.3機械能守恒定律一、選擇題（本題共10個小題，每小題 7分，共70分，每小題只有一個選項正確，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)）1 . （2012年豪州模擬）第16屆亞運會于2010年11月12日至11月27日在廣州舉行.亞運會中的投擲鏈球、鉛球、鐵餅和標槍等體育比賽項目都是把物體斜向上拋出的運動，如圖所示，這些物體從被拋岀到落地的過程中（）A. 物體的機械能先減小后增大B. 物體的機械能先增大后減小C. 物體的動能先增大后減小，重力勢能先減 小后增大D. 物體的動能先減小后增大，重力勢能先增大后減小2 如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計一

2、切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是（）ABD骨動，AB是半徑為r的A. 斜劈對小球的彈力不做功B. 斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒C. 斜劈的機械能守恒D. 小球重力勢能減小量等于斜劈動能的增大量3 如圖所示，一均質(zhì)桿長為,2r，從圖示位置由靜止開始沿光滑面BD位置時的速度大小為（4圓弧，BD為水平面則當(dāng)桿滑到B. grD. 2 grA球用不能伸長的輕繩系于O與O點在同一水平面上，分別將O點，B球用輕彈簧系于 O點,A、B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則（）

3、A.兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等B.兩球到達各自懸點的正下方時,A球動能較大C.兩球到達各自懸點的正下方時,B球動能較大D.兩球到達各自懸點的正下方時,B球受到向上的拉力較大5 .如圖，一輕繩的一端系在固定粗糙斜面上的 度，使小球在斜面上做圓周運動，在此過程中O點，另一端系一小球，給小球一足夠大的初速A. 小球的機械能守恒B. 重力對小球不做功C. 繩的張力對小球不做功D. 在任何一段時間內(nèi)，小球克服摩擦力所做的功總是等于小球動能的減少6 如圖所示，重10 N的滑塊在傾角為 30 的斜面上，從 a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧滑塊壓縮彈簧到c點開始彈回，返回b點離開彈簧，最后

4、又回到a點，已知ab= 0.8m bc= 0.4 m，那么在整個過程中下列說法不正確的是（）A. 滑塊動能的最大值是6 JB. 彈簧彈性勢能的最大值是6 JC. 從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6 JD. 滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)整個過程機械能守恒7 . （2011年蕪湖模擬）如圖甲所示，一個小環(huán)套在豎直放置的光滑圓形軌道上做圓周運動.小 v2隨下落高度h變化的圖象可能是環(huán)從最高點 A滑到最低點 B的過程中，其線速度大小的平方圖乙所示四個圖中的（）A.B.B 叩 長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球8 .如圖所示，一很長的、不可伸a和b. a球質(zhì)量為m靜置于地面；b球質(zhì)量為3m用手托住，高

5、度為h，此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放bb O-i-A. hB.1.5 h后，a可能達到的最大高度為 （）C. 2h2.5 h9 . （2012年阜陽模擬）一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法中不正確的是（）A. 運動員到達最低點前重力勢能始終減小B. 蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C. 蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D. 蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)10 . （2012年蚌埠模擬）一個高爾夫球靜止于平坦的地面上，在t = 0時球被擊岀，飛

6、行中球的速率與時間的關(guān)系如圖所示.若不計空氣阻力的影響，根據(jù)圖象提供的信息不能求岀（）A. 高爾夫球在何時落地B. 高爾夫球可上升的最大高度C. 人擊球時對高爾夫球做的功D. 高爾夫球落地時離擊球點的距離、非選擇題（本題共2個小題，共30分，解答時應(yīng)寫岀必要的文字說明、方程式和演算步驟, 有數(shù)值計算的要注明單位 ）11. (15分)AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道，在下端 小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑已知圓軌道半徑為 擦求：B與水平直軌道相切，如圖所示.R,小球的質(zhì)量為m,不計各處摩(1)小球運動到 B點時的動能. 小球下滑到距水平軌道的高度為1/2 R時速度的大小和方向.小球經(jīng)過圓弧軌

7、道的B點和水平軌道的 C點時，所受軌道支持力Fnb、Fnc各是多大?12. (15分)一個質(zhì)量0.20 kg的小球系于輕質(zhì)彈簧的一端，且套在光滑豎立的圓環(huán)上的B點.彈簧的上端固定于環(huán)的最高點A,環(huán)的半徑 R= 0.50 m，彈簧的原長l 0= 0.50 m，勁度系數(shù)k= 4.8 N/m.如圖所示，若小球從圖中所示位置B點由靜止開始滑到最低點 C時，彈簧的彈性勢能 E = 0.6 J .取 g= 10 m/s 2.求：(1) 小球到C點時的速度 vc的大??；(2) 小球到C點時，與圓環(huán)間的彈力大小和方向.(3) 若把該裝置放在光滑水平面上，其他條件不變，vc的大小也不變，需對小球做多少功？1解析

8、：若不考慮空氣阻力的作用，這些物體被拋岀后機械能守恒；若考慮空氣阻力的作用，這些物體被拋岀后機械能一直減小，而動能在上升的過程減小，下降的過程增加，故D正確.答案：D2解析：不計一切摩擦，小球下滑時，小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故選D.答案：D3解析：雖然桿在下滑過程中有轉(zhuǎn)動發(fā)生，但初始狀態(tài)靜止，末狀態(tài)勻速平動，整個過程無機械能損失，故由械能守恒定律得：12 r2mv= m$解得：v= gr.故B正確.答案：B4解析：整個過程中兩球減少的重力勢能相等，A球減少的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為A球的動能，B球減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為 B球的動能和彈簧的彈性勢能，所以A球的動能大于B球的

9、動能，所以B正確；在0點正下方位置根據(jù)牛頓第二定律，小球所受拉力與重力的合力提供向心力，則A球受到的拉力較大，所以 D錯.答案：B5解析：小球受重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力，小球克服摩擦力做功，機械能減少，A錯；重力做功，B錯；繩子的拉力與小球的運動方向垂直，始終不做功，故C正確；小球動能的減少等于克服摩擦力和重力所做的總功，所以D錯.答案：C6解析：滑塊能回到原岀發(fā)點所以機械能守恒，D正確；以c點為參考點，則 a點的機械能為6J，C點時的速度為0,重力勢能也為 0,所以彈性勢能的最大值為6 J，從C到b彈簧的彈力對滑塊做的功等于彈性勢能的減小量，故為6 J .所以選A.答案：A1 17解

10、析：設(shè)小環(huán)在 A點的初速度為 vo，由機械能守恒定律得 mgh+ mV = qmV得v2= v0+ 2gh，可 見v2與h是線性關(guān)系，若 V0= 0,正確；0,正確，故正確選項是 A.答案：A8解析：在b落地前，a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，且a、b兩物體速度大小相等，根據(jù)機械能守恒定律可知：3mgh- mgh= *(m+ 3n) v2則v=(gh，b球落地時，a球高度為h，之后a球向上做豎直上拋運動，一 1 2v2 h亠、上升過程中機械能守恒，gmv= mgA h，所以 h = = ，即卩a可能達到的最大高度為1.5 h， B項正確.答案：B9解析：到達最低點前高度始終在降低，所以重力勢能始終

11、減小，故A正確繩張緊后的下落過程，伸長量逐漸增大，彈力做負功，彈性勢能增大，故B正確在蹦極過程中，只有重力與系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，故機械能守恒，C正確重力勢能的改變與重力做功有關(guān)，重力做功只與始末位置高度差有關(guān)，與零勢能面的選取無關(guān)，故D錯誤.答案：D10解析：球剛被擊岀時vo= 31 m/s，根據(jù)機械能守恒，小球到達最高點時重力勢能最大，動能1 2 1 2最小，所以V = 19 m/s時小球處于最高點由 qmv= mghqmv,可求最大高度為 30 m；仍根據(jù)機械能守恒，小球落地時速度與擊出時速度相等，所以高爾夫球5s時落地；研究擊球過程，根1 2 一據(jù)動能定理，人做的功V= mvo，由于 m未知

12、，所以求不岀W研究球的水平分運動，由x =Vxt，其中 Vx= 19 m/s，t = 5 s，可求得 x = 95 m，故選 C.答案：C11解析：(1)根據(jù)機械能守恒定律Ek= mgR(2)根據(jù)機械能守恒定律 Ek= 曰1 2 12mv= mgR小球速度大小v = gR速度方向沿圓弧的切線向下，與豎直方向成30 .(3)根據(jù)牛頓運動定律及機械能守恒定律，在B點2VBFnb mg= mR，12mgR=尹解得：Fw= 3mg在 C 點：Fnc= mg30答案：(1) mgR (2) v= gR,速度方向沿圓弧的切線向下，與豎直方向成(3) Fn3= 3 mg FNc= mg12解析：(1)小球從B至C的過程中機械能守恒由 &減=丘增+ Eo增 / 1 2 ,得: mgh=尹卄 Ep又 h= CD= R；1 + cos 60 )解以上兩式得：vc= 3 m/s.(