20xx粵教版高中物理必修2第四章第四節(jié)機械能守恒定律(完整版)
【正文】 法向力，也有與桿垂直的切向力．所以桿對 A、 B 球施的力都做功， A 球、 B 球的機械能都不守恒 ) 圖 4－ 4－ 4 圖 4－ 4－ 5 答案： BC 觸類旁通 4. 長為 L的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長度的 1/4垂在桌邊，如 圖 446所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？ 解析 ：鏈條下滑時，因桌面光滑，沒有摩擦力做功。雖然驚險刺激，但不必擔心安全問題，因為設(shè)計者已經(jīng)充分考慮到了安全問題。但重力勢能的變化僅由重力做功決定，重力做多少功，重力勢能就減少多少；重力做多少負功，重圖 441 力勢能就增加多少。 第四節(jié) 機械能守恒定律 課前自主預習 ： 、 和 統(tǒng)稱為機械能，機械能的表達式為 。 答案： D 答案： 1．動能，重力勢能，彈性勢能， E=EK+EP 2．只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，動能，勢能，保持不變 3． Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 ， △ Ek=△ Ep 課堂互動探究 知識點 1 動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化 新知探究 如圖 441所示， 蹦極是非常刺激的戶外休閑活動，深受年輕人的喜愛．跳躍者站在約 40米以上高度的橋梁、塔頂、高樓甚至熱氣球上．人在蹦極時可在空中享受幾秒鐘的 “ 自由落體 ” ． 當人體下落到一定高度時，橡皮繩被拉開、繃緊，阻止人體繼續(xù)下落，當 到達最低點時橡皮繩再次彈起，人被拉起，隨后，又落下，這樣反復多次直到橡皮繩的彈性消失為止，這就是蹦極的全過程． 從能量轉(zhuǎn)化的角度上看， 人從最高點下落到繩恰好伸直的過程： 轉(zhuǎn)化為 ．從繩恰好伸直到繩的彈力 F＝ mg 的過程： 轉(zhuǎn)化為 和 ．從繩的彈力 F＝ mg到最低點的過程中： 和 轉(zhuǎn)化為 ．整個過程可看成 與 間的相互轉(zhuǎn)化． 答案： 重力勢能，動能， 重力勢能 ， 動能， 彈性勢能 ， 重力勢能 ， 動能 ， 彈性勢能 ，重力 勢能 ， 彈性勢 能 重點歸納 對 動能與勢能之間的相互轉(zhuǎn)化 的理解 由動能定理可知，所有外力做功都會改變動能，即動能的改變等于合外力的功。跳躍者站在 40 米以上（相當于 10 層樓高）高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上，把一端固定的一根長長的橡皮條綁在足關(guān)節(jié)處，然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳下去。 、鏈條、液體、長桿等這類研究對象，不能當成質(zhì)點處理時，正確確定其重心位置是解決此類問題的關(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)的重力勢能便于表達為宜。 2. 物體在斜面上做加速運動時，下列說法正確的是 ( ) A．它的動能一定增大，重力勢能也一定增大 B．它的動能一定增大，重力勢能一定減小 C．它的動能一定增大，重力勢能一定發(fā)生變化 D．如果加速度逐漸減小，物體的動能也逐漸減小 解析：物體在斜面做加速運動，速度一定增大，但題目并未說明是否有其他外力作用，因此無法判斷重力勢能是增加還是減小，但可知物體的高度差必然變化，重力勢能一定變化，故選項 A、 B、 D 錯， C 對 ． 答案： C 3．在高為 h 處的物體做自由落體運動，當物體下落到某一位置時，其動能與重力勢能相等 (設(shè)地面為零勢能面 )，則物體下落的高度 h′ 為 ( ) A． h′ ＝ 12h B． h′ ＝ 13h C． h′ ＝ 14h D． h′ ＝ 23h 解析：物體做自由落體運動，機械能守恒．地面為零勢能面，物體具有的機械能為 E＝ mgh，當動能與重力勢能相等時， mg(h－ h′)＝ 12mv2，而 mgh′＝ 12mv2，得 h′＝ h2. 答案： A 二．雙項選擇題 4. 下列運動不滿足機械能守恒條件的是 ( ) A．跳傘運動員在空中勻速下降 22184 2 LmgmvLgLmL ????? gLv 1615?圖 446 B．物體以初速度 v0 沿光滑斜面滑動 C．子彈向空中射出沿彈道軌道運動 D．小球豎直下落后壓縮彈簧 解析： 跳傘運動員在空中勻速下降，可知運動員除受重力作用外，還受到與重力方向相反的外力作用，且對運動員做了負功，因此不滿足機械能守恒條件；而子彈沿彈軌道運動說明阻力不能忽略，對子彈做了負功，不滿足守恒條件． 答案： AC 5．如圖 4－ 4－ 7 所示，一個質(zhì)量為 m的物體在距地面 h 高處以初速度 v0 斜向上拋出，物體上升到最高點時垂直上升高度為 H，取拋出點所在的水平面為零勢能面，不計空氣阻力，則下列描述正確的是 ( ) A．物體上升到最高點時，機械能為 mgH B．物體上升到最高點時，機械能為 mg(H＋ h) C．物體上升到最高點時，機械能為 12mv20 D．物體在落地前任一時刻的機械能均為 12mv20 解析：由題意可知物體僅受重力做功，機械能守恒， 又因為選取拋出點為
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