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(存儲(chǔ)版)
【正文】 功，機(jī)械能不守恒。故答案選 A。 （ 1 ） 物 體 上 升 過 程 中 機(jī) 械 能 守 恒 ， 則 有 20max 21 mvmgh ?，則mmgvh 5102102 220m a x ???? 。自由落體運(yùn)動(dòng)滿足此條件，故機(jī)械能守恒；在豎直方向上做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以機(jī)械能不一定守恒；在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的動(dòng)能不變，可重力勢(shì)能在變化，所以機(jī)械能不守恒；在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的重力勢(shì)能不變，可動(dòng)能在增加，所以機(jī)械能不守恒。 隨堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1. 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”。故答案 D 正確。 答案： BC 7．兩個(gè)質(zhì)量不同的物塊 A 和 B分別從高度相同的光滑斜面和弧形曲面的頂點(diǎn)滑向底部，如圖 4－ 4－ 13 所示，它們的初速度為零，則下列說法正圖 4－ 4－ 11 圖 4412 確的是 ( ) A．下滑過程中重力所做的功相等 B．它們到達(dá)底部時(shí)，動(dòng)能相等 C．它們到達(dá) 底部時(shí)，速率相等 D．物塊 A 在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和它到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等 解析： 重力做功為 mgh，兩者高度差一樣但質(zhì)量不同，故重力做功不一樣，兩者的機(jī)械能也不一樣，故答案 AB 錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒有 221 mvmgh?，可知答案 CD 正確。設(shè)整根鏈條質(zhì)量為 m，則單位長(zhǎng)度質(zhì)量（質(zhì)量線密度）為 m／ L 設(shè)桌面重力勢(shì)能為零，由機(jī)械能守恒定律得 解 得 點(diǎn)評(píng)： 求解這類題目時(shí)，一是注意零勢(shì)點(diǎn)的選取，應(yīng)盡可能使表達(dá)式簡(jiǎn)化，該題如選鏈條全部滑下時(shí)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則初始勢(shì)能就比較麻煩。這些能量在轉(zhuǎn)化的過程中總量 ，而這些能量都統(tǒng)稱為 ，所以這也是物理規(guī)律中的 定律。 這樣，在只有重力做功的情況下，僅有動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化；在只有彈力做功的情況下，僅有動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。 ：⑴ （物體初末狀態(tài)的機(jī)械能不變）；⑵ （勢(shì)能的變化量等于動(dòng)能的變化量）。 答案： A ，以下說法正確的是 ( ) A．在平衡力作用下物體運(yùn)動(dòng)，其機(jī)械能不變 B．作用在物體上的合力不做功，物體機(jī)械能一定守恒 C． 當(dāng)作用在物體上的動(dòng)力做功等于物體克服阻力做的功，物體的機(jī)械能保持不變 D．物體在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，受到的其他外力不做功，物體的機(jī)械能守恒 解析： 在平衡力作用下物體的運(yùn)動(dòng)機(jī)械能不一定守恒，如勻速上升的物體，故答案 A、 B、 C錯(cuò)誤，答案 D所述 即為機(jī)械能守恒的條件。 （ 2）設(shè)物體在 h高處，物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等，即 KEmgh? ,又由機(jī)械能守恒定律得 2021 mvEm gh K ??，聯(lián)立兩式可得 mmgvh 220 ???? 答案：見解析。 答案： A。自由落體運(yùn)動(dòng)滿足此條件，故機(jī)械能守恒；在豎直方向上做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以機(jī)械能不一定守恒；在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的動(dòng)能不變，可重力勢(shì)能在變化，所以機(jī)械能不守恒；在 水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的重力勢(shì)能不變，可動(dòng)能在增加，所以機(jī)械能不守恒。 答案： AD 三．非選擇題 10. 10．如圖 4－ 4－ 16 所示，固定在地面上的光滑圓弧面與車 C的上表面平滑相接，在圓弧面上有一個(gè)滑塊 A，其質(zhì)量為 mA＝ 2 kg，在距車的水平面高 h＝ m 處由靜止下滑，已知滑塊 A 和 B 與 車 C 的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 μ，取 g＝ 10 m/s2.求滑塊 A 滑到圓弧面末端時(shí)的速度大?。? 解：設(shè)滑塊 A 滑到圓弧末端時(shí)的速度大小為 v，由機(jī)械能守恒定律有 mAgh＝ 12mAv2 代入數(shù)據(jù)解得 v＝ 2gh＝ 5 m/s. 答案： 5 m/s 圖 4413 圖 4414 圖 4－ 4－ 15 圖 4－ 4－ 16 11．如圖 4－ 4－ 17 所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道，半徑為R，一質(zhì)量為 m 的小球沿逆時(shí)針方向在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫?8mg，當(dāng) m 運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn) B時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是多少？ (小球可看做質(zhì)點(diǎn) ) 解： 小球在 A 點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律 FNA－ mg＝ mv2AR ① FNA＝ 8mg ② 小球在豎直光滑的圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)只有重力做功，機(jī)械能守恒，則 mg故機(jī)械能守恒的只有 BC。整根鏈條總的機(jī)械能守恒，可用機(jī)械能守恒定 律求解。 設(shè)計(jì)者在考慮安全問題時(shí)的
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