20xx教科版高中物理必修2第四章第5節(jié)機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用課時(shí)作業(yè)-資料下載頁
2024-11-28 23:06本頁面
【導(dǎo)讀】第5節(jié)機(jī)械能守恒定律。課時(shí)一機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用。動(dòng)能________，重力勢(shì)能________，在螺母向上擺動(dòng)的過程中，重力做______功，動(dòng)能。________，重力勢(shì)能______，并且上升的高度與釋放點(diǎn)的高度______．。2．在自由落體運(yùn)動(dòng)或拋體運(yùn)動(dòng)中，物體從高為h1的A處運(yùn)動(dòng)到高為h2的B處，重力做。功等于重力勢(shì)能的變化的負(fù)值，即________________，此過程也可由動(dòng)能定理得到．重力做。3．在只有________________做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能會(huì)發(fā)生相互________，但。機(jī)械能的總量保持不變，這叫做機(jī)械能________定律，其表達(dá)式可以寫成Ek1＋Ep1＝。4．關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說法正確的是(). D．炮彈在空中飛行不計(jì)阻力時(shí)，僅受重力作用，所以爆炸前后機(jī)械能守恒。的重力勢(shì)能為0，不計(jì)空氣阻力，則物體著地時(shí)的機(jī)械能為(). 6．質(zhì)量均為m的甲、乙、丙三個(gè)小球，在離地面高為h處以相同的動(dòng)能在豎直平面內(nèi)。分別做平拋、豎直下拋、沿光滑斜面下滑的運(yùn)動(dòng)，則(). A．物體落到海平面時(shí)的重力勢(shì)能為mgh
【正文】 要選取參考平面，且便于分析計(jì)算． Rg － 解析 由機(jī)械能守恒，有 5mg 2Rπ4 － 4mgR＝ 12(4m＋ 5m)v2 解得 v＝ 13 Rg － . 方法總結(jié) 系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式形式有三種： (1)系統(tǒng)初態(tài)的機(jī)械能等于末態(tài)的機(jī)械能，即 EA 初 ＋ EB 初 ＝ EA 末 ＋ EB 末 ； (2)系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，即 Δ Ek 增 ＝ ΔE p 減 ； (3)A增加的機(jī)械能等于 B 減少的機(jī)械能，即 Δ EA增 ＝ Δ EB 減 . 7. 35gl 2 35gl 解析 對(duì) A、 B(包括輕桿 )組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律 Δ Ep 增 ＝ Δ Ek 減 ，得 mgl2＋ mgl＝ 12mv2A＋ 12mv2B ① 又因 A、 B兩球的角速度 ω 相等，則 vA＝ ω l2 ② vB＝ ωl ③ 聯(lián)立 ①②③ 式，代入數(shù)據(jù)解得 vA＝ 35gl， vB＝ 2 35gl. 課后鞏固練 1． D [機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈簧彈力做功，而與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)． ] 2． BC 3． D 4． C [在平衡力作用下物體的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能保 持不變，但如果物體的勢(shì)能發(fā)生變化，則機(jī)械能變化， A錯(cuò)；在豎直平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，其動(dòng)能不變，勢(shì)能不斷變化，總的機(jī)械能不守恒， B錯(cuò)；在粗糙斜面上下滑的物體，在下滑過程中，除重力做功外，滑動(dòng)摩擦力和拉力都做功，但兩個(gè)力所做功的代數(shù)和為零，所以小球機(jī)械能守恒， C正確；在小球壓縮彈簧的過程中，小球動(dòng)能減少、勢(shì)能不變，所以機(jī)械能不守恒 (但球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 )， D錯(cuò)．答案為 C.] 5． B [下滑時(shí)高度降低，則重力勢(shì)能減小，加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小， B對(duì)， A、 C、 D錯(cuò)． ] 6． A 7． B [運(yùn)動(dòng)員將球踢出時(shí)做的功等于足球獲得的動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理得 W＝ 12mv20；足球從被運(yùn)動(dòng)員以速度 v0踢出到飛入球門的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則 12mv20＝ mgh＋ 12mv2，故 W＝ 12mv20＝ mgh＋ 加的重力勢(shì)能． ] 8． D [小球從 A軌道滑出，則在 最高點(diǎn)處需滿足 mv2Rmg，又由機(jī)械能守恒定律得 mghA＝ mg2 R＋ 12mv2，得 hA B軌道滑出只需 hB2R即可． ] 9． AD 10. 6 m/s 解析 由機(jī)械能守恒定律有 Δ Ek增 ＝ Δ Ep 減 ，即 12mv2＝ mg(L2sin θ ＋L2)，解得 v＝ 6 m/s. 3gh 解析 在砝碼下降 h的 過程中，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為 Δ Ek 增 ＝ 12(M＋ m)v2 系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為 Δ Ep減 ＝ Mgh 由 Δ Ek 增 ＝ Δ Ep 減 得 12(M＋ m)v2＝ Mgh 解得 v＝ 2MghM＋ m＝ 23 3gh. 12． (1)75 m (2)20 m/s (3)32 500 J 解析 (1)運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有 Lsin 37176。 ＝ 12gt2 A點(diǎn)與 O點(diǎn)的距離 L＝ gt22sin 37176。 ＝ 75 m (2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開 O點(diǎn)時(shí)的速度為 v0，運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即 Lcos 37176。＝ v0t 解得 v0＝ Lcos 37176。t ＝ 20 m/s (3)根據(jù)機(jī)械能守恒，取 A點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員落到 A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為 EkA＝ mgh＋ 12mv20＝ 32 500 J.
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