20xx粵教版高中物理必修2第四章第四節(jié)《機(jī)械能守恒定律》-全文預(yù)覽
【正文】 定律和動(dòng)能定理的比較 機(jī)械能守恒定律 動(dòng)能定理 應(yīng)用范圍 只有重力和彈力做功時(shí) 無(wú)條件限制 物理意義 其他力 (重力、彈力以外 )所做的功是機(jī)械能變化的量度 合外力對(duì)物體做的功是動(dòng)能變化的量 度 關(guān)注角度 守恒的條件和始末狀態(tài)機(jī)械能的形式 及 大小 動(dòng)能的變化及改變動(dòng)能方式 (合外力做功情況 ) 說(shuō)明 等號(hào)右邊表示動(dòng)能增加量時(shí)，左邊表示勢(shì)能的減少量， “mgh”表示重力勢(shì)能(或重力勢(shì)能的變化 ) 等號(hào)左邊是合外力的功，右邊是動(dòng)能的增量， “mgh”表示重力 做 的功 [例 2]（單選）不計(jì)彈性勢(shì)能， 物體在下列運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能一定守恒的是 （ ） A． 自由落體運(yùn)動(dòng) B．豎直方向上做勻變速運(yùn)動(dòng) C． 豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) D． 在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 解析 ： 不計(jì)彈性勢(shì)能 時(shí)，機(jī)械能守恒的條件是：“只有重力做功，只存在重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化”。 、鏈條、液體、長(zhǎng)桿等這類研究對(duì)象，不能當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)處理時(shí)，正確確定其重心位置是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵，一般情況下，先分段考慮系統(tǒng)各部分的重力勢(shì)能后再求和，而參考平面的選取，以系統(tǒng)初、末狀態(tài)的重力勢(shì)能便于表達(dá)為宜。二是靈活選取各部分的重心，該題最開始時(shí)的勢(shì)能應(yīng)取兩部分（桌面上和桌面下）勢(shì)能總和，整根鏈條的總重心便不好確定，最后剛好滑出桌面時(shí)的勢(shì)能就沒(méi)有必要再分，可對(duì)整根鏈條求出重力勢(shì)能 。 2. 物體在斜面上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．它的動(dòng)能一定增大，重力勢(shì)能也一定增大 B．它的動(dòng)能一定增大，重力勢(shì)能一定減小 C．它的動(dòng)能一定增大，重力勢(shì)能一定發(fā)生變化 D．如果加速度逐漸減小，物體的動(dòng)能也逐漸減小 解析：物體在斜面做加速運(yùn)動(dòng)，速度一定增大，但題目并未說(shuō)明是否有其他外力作用，因此無(wú)法判斷重力勢(shì)能是增加還是減小，但可知物體的高度差必然變化，重力勢(shì)能一定變化，故選項(xiàng) A、 B、 D 錯(cuò)， C 對(duì) ． 答案： C 3．在高為 h 處的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體下落到某一位置時(shí)，其動(dòng)能與重力勢(shì)能相等 (設(shè)地面為零勢(shì)能面 )，則物體下落的高度 h′ 為 ( ) A． h′ ＝ 12h B． h′ ＝ 13h C． h′ ＝ 14h D． h′ ＝ 23h 解析：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒．地面為零勢(shì)能面，物體具有的機(jī)械能為 E＝ mgh，當(dāng)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)， mg(h－ h′)＝ 12mv2，而 mgh′＝ 12mv2，得 h′＝ h2. 答案： A 二．雙項(xiàng)選擇題 4. 下列運(yùn)動(dòng)不滿足機(jī)械能守恒條件的是 ( ) A．跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下降 22184 2 LmgmvLgLmL ????? gLv 1615?圖 446 B．物體以初速度 v0 沿光滑斜面滑動(dòng) C．子彈向空中射出沿彈道軌道運(yùn)動(dòng) D．小球豎直下落后壓縮彈簧 解析： 跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下降，可知運(yùn)動(dòng)員除受重力作用外，還受到與重力方向相反的外力作用，且對(duì)運(yùn)動(dòng)員做了負(fù)功，因此不滿足機(jī)械能守恒條件；而子彈沿彈軌道運(yùn)動(dòng)說(shuō)明阻力不能忽略，對(duì)子彈做了負(fù)功，不滿足守恒條件． 答案： AC 5．如圖 4－ 4－ 7 所示，一個(gè)質(zhì)量為 m的物體在距地面 h 高處以初速度 v0 斜向上拋出，物體上升到最高點(diǎn)時(shí)垂直上升高度為 H，取拋出點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，則下列描述正確的是 ( ) A．物體上升到最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為 mgH B．物體上升到最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為 mg(H＋ h) C．物體上升到最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為 12mv20 D．物體在落地前任一時(shí)刻的機(jī)械能均為 12mv20 解析：由題意可知物體僅受重力做功，機(jī)械能守恒， 又因?yàn)檫x取拋出點(diǎn)為零勢(shì)能面，因此物體總的機(jī)械能為 E＝ 12mv20，故選項(xiàng) C、 D 對(duì)；而物體在最高點(diǎn)時(shí)，速度不為零，選項(xiàng) A、B 錯(cuò)． 答案： CD 6．如圖 4－ 4－ 8 所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上．其正上方 A 位置有一個(gè)小球，小球從靜止開始下落，在 B位置接觸彈簧的上端，在 C 位置小球所受彈力大小等于重力，在 D 位置小球速度減少到零．小球在下降過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A．在 B 位置小球動(dòng)能最大 B．在 C 位置小球動(dòng)能最大 C．從 A→ C 位置小球重力勢(shì)能的 減少大于小球動(dòng)能的增加 D．從 B→ D 位置小球重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加 解析： 小球動(dòng)能的增加用合外力做功來(lái)量度， A→ C 小球受的合力一直向下，對(duì)小球做正功，使動(dòng)能增加； C→ D小球受的合力一直向上，對(duì)小球做負(fù)功，使動(dòng)能減少，所以 B 正確； A→ C小球重力勢(shì)能的減少等于小球動(dòng)能的增加和彈性勢(shì)能之和，所以 C正確；從 B→ D小球重力勢(shì)能的減少和小球動(dòng)能的減少之和等于彈簧彈性勢(shì)能的增加， D 錯(cuò)． 答案： BC 課后鞏固提升 一、單項(xiàng)選擇題 1. 1． (2021年佛山一中期末 )如圖 4－ 4－ 9 所示，小球從高處下落到豎直 放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量
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