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(參考版)
2024-12-13 13:30本頁(yè)面
【正文】 2 R＝ 12mv2A－ 12mv2B ③ 在 B 點(diǎn)時(shí)有 FNB＋ mg＝ mv2BR ④ 聯(lián)立 ① ～ ④ 解得 FNB＝ 2mg 由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫?2mg. 答案： 2mg. 12．如圖 4－ 4－ 18，半徑 R＝ m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn) B 與長(zhǎng)為L(zhǎng)＝ 1 m的水平面相切于 B 點(diǎn)， BC 離地面高 h＝ m， C 點(diǎn)與一傾角為 θ＝ 30176。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(shuō)法正圖 4－ 4－ 11 圖 4412 確的是 ( ) A．下滑過(guò)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。 答案： AD 6．如圖 4412 所示，木塊均在固定的光滑斜面上運(yùn)動(dòng)，在這四個(gè)圖示運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是 ( ) 解析： 圖 A中 F 做正功，圖 B 中 F時(shí)刻與位移垂直，不做功，只有重力中做功；圖 C 也只有重力做功；圖 D 中 F 也做正功。 答案： A。 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”。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(lèi)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。 [例 4] (雙選 )如圖 4－ 4－ 5 所示 ，質(zhì)量分別為 m 和 2m的兩個(gè)小球 A 和 B，中間用輕質(zhì)桿相連，在桿的中點(diǎn) O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后釋放，在 B 球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中 ( ) A． B 球的重力勢(shì) 能減少，動(dòng)能增加， B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B． A 球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能也增加， A 球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 C． A 球、 B 球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D． A 球、 B 球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 錯(cuò)因： 認(rèn)為桿施的力沿桿方向，拉力不做功，只有重力做功， A、 B 球的機(jī)械能都守恒． 正解： B球從水平位置下擺到最低點(diǎn)過(guò)程中，受重力和桿的作用力，桿的作用力方向待定．下擺過(guò)程中重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，但機(jī)械能是否守恒不確定． A 球在 B下擺過(guò)程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加．由于 A、 B 系統(tǒng)只有重力做功，系統(tǒng) 機(jī)械能守恒，A 球機(jī)械能增加， B 球機(jī)械能一定減少．所以 B、 C 選項(xiàng)正確． (桿施力的方向并不總指向沿桿的方向，本題中就是如此．桿對(duì) A、 B 球既有沿桿的法向力，也有與桿垂直的切向力．所以桿對(duì) A、 B 球施的力都做功， A 球、 B 球的機(jī)械能都不守恒 ) 圖 4－ 4－ 4 圖 4－ 4－ 5 答案： BC 觸類(lèi)旁通 4. 長(zhǎng)為 L的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長(zhǎng)度的 1/4垂在桌邊，如 圖 446所示，松手后鏈條從靜止開(kāi)始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開(kāi)桌邊時(shí)的速度大小為多大？ 解析 ：鏈條下滑時(shí)，因桌面光滑，沒(méi)有摩擦力做功。 觸類(lèi)旁通 2. （單選） 下列有關(guān)機(jī)械能守恒的說(shuō)法中正確的是 ( C ) A．物體的重力做功，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能一定守 恒 B．物體克服重力做功，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，機(jī)械能一定守恒 C．物體以 g 加速下落，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能一定守恒 D．物體以 g2加速下落，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能可能守恒 解析： 物體的重力做功時(shí)，物體下落，重力勢(shì)能一定減小，物體克服重力做功，說(shuō)明物體重力做負(fù)功，物體勢(shì)能增加，若只有重力做功，機(jī)械能守恒，若還有其他力如阻力做功，圖 4－ 4－ 3 則機(jī)械能不守恒，選項(xiàng) A、 B 均錯(cuò)；物體以 g 加速下落且重力勢(shì)能減小時(shí)，說(shuō)明只有重力做功，機(jī)械能守恒， C 對(duì)；以 g2加速下落且重 力勢(shì)能減小時(shí)，說(shuō)明物體除有重力做功外，還有其他力做功，機(jī)械能一定不守恒， D 錯(cuò)． 答案： C [例 3] (單選 ) 如圖 4－ 4－ 4 所示，一個(gè)小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對(duì)于其機(jī)械能的變化情況，下列判斷正確的是 ( ) A．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小 B．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能
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