资源简介

高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测
第八章 机械能守恒定律的综合复习（二）
考点1：动能
1.功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式。2.应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷。3.当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。
考点2：判断机械能是否守恒的方法 1.用做功来判断:分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。2.用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。 3.对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒。
考点3：功能关系 1.当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒. 2.重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2 . 3.合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 （动能定理） 4.除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E
例1.如图所示，A的质量为2m，B的质量为m，两个小物体可视为质点，用轻质细线连接，跨过光滑固定于地面的圆柱体，开始时B着地，A恰好与圆心一样高，若无初速度地释放A、B，当A落地时，绳子马上断裂，求整个过程中，物体B上升的最大高度为多少？
【解析】 解：以m和2m组成的系统为研究对象，在2m落地前，由系统机械能守恒可得 ?mgR+2mgR=12(m+2m)v2?0 ?? ①
以m为研究对象，在m上升过程中，由动能定理可得 ?mg?=0?12mv2 ?? ②
则m上升的最大高度H=R+h???? ③
由①②③式解得 H=43R
例2.如图，倾角θ＝37°的直轨道AC与圆弧轨道CDEF在AC处平滑连接，整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧的半径为r，DF是竖直直径，以O为圆心，E、O、B三点在同一水平线上，A、F也在同一水平线上。两个小滑块P、Q（都可视为质点）的质量都为M。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等，但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别静止释放在A、B两点，之后P开始向下滑动，在B点与Q相碰，碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动。已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度为g，求：两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值。
【解析】 解：滑块P下滑至碰前，由机械能守恒定律得: Mgr=12Mv12 ???? ????①
P、Q碰后一起运动，由动量守恒定律得： Mv1=2Mv2 ????????? ②
P、Q一起运动至D点过程，有： 2Mgr(1?cosθ)+12?2Mv22=12?2MvD2 ?????? ③
经过D点时对圆弧轨道的压力最大，有： ND?2Mg=2MvD2r ??????? ④
由牛顿第三定律可知，两滑块对圆弧轨道最大压力： ND'=ND ????????? ?⑤
联立解得： ND'=3.8Mg
1.图示为“验证机械能守恒定律”的实验装置 . 关于该实验，下列说法中正确的是 ( 　　 ) ?

A.?选择体积大、质量小的重锤???????????????????????????????? B.?可用公式 计算重锤的速度
C.?接通电源和释放纸带必须同时进行?????????????????????D.?重锤下落的高度可通过纸带上点间的距离来确定
2.下列物体的运动过程满足机械能守恒定律的是（??? ）
A.?加速上升的气球?????????????????????????????????????????????????? B.?在空中匀速下落的树叶
C.?在竖直平面内作匀速圆周运动的小球??????????????????D.?斜向上抛出的铅球（不计空气阻力）
3.在“验证机械能守恒定律”的实验中不需测量或计算的物理量是 ( 　　 )
A.?下落高度??????????????????????????????B.?瞬时速度??????????????????????????????C.?重物质量??????????????????????????????D.?时间
4.关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是（???? ）
A.?汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒??????????
B.?合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒
C.?在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒??????????
D.?做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒
5.在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是（?? ）
A.?只要足够重就可以?????????????????????
B.?只要体积足够小就可以
C.?既要足够重，又要体积非常小????
D.?应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲

参考答案
1.【答案】 D
【解析】重力越大，体积越小，受到的空气阻力越小，所以为了减小空气阻力，应选择体积小，质量大的重锤，A不符合题意；因为 v=gt 是根据自由落体运动推导出来的，而自由落体运动满足机械能守恒，即该公式满足机械能守恒，现在需要验证机械能守恒，故不能使用，B不符合题意；在实验时，应先接通电源后释放纸带，C不符合题意；重锤下落的高度可通过纸带上点间的距离来确定，D符合题意.
故答案为：D
2.【答案】 D
【解析】加速上升的气球，动能和重力势能都增加，则机械能增加，A不符合题意；在空中匀速下落的树叶会受到阻力作用，机械能减小，B不符合题意；在竖直平面内作匀速圆周运动的小球，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不变变化，C不符合题意；斜向上抛出的铅球（不计空气阻力），只有重力做功，机械能守恒，D符合题意，
故答案为：D.
3.【答案】 C
【解析】本实验需要验证的方程是： mg?=12mv2 ，所以需要测量下落的高度h、瞬时速度v，比较mgh、 12mv2 的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重物的质量m．本实验用到打点计时器，来测量瞬时速度时，是根据匀变速直线运动推论：一段时间内的平均速度等于中点时刻的瞬时速度，需要计算时间，A，B，D是需要测量或计算的，C是不需要的测量的；本题选不需要测量或计算的，
故答案为：C.
4.【答案】 B
【解析】
汽车在长直斜坡上匀速下滑时，动能不变，势能减小，故机械能不守恒，A不符合题意，B符合题意；
在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，势能改变，故机械能一定不守恒，C不符合题意； 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒，D不符合题意；
故答案为：B.
5.【答案】 D
【解析】重物密度大些，相对阻力的影响小一些，如果重物体积太小，纸带在运动过程中容易发生扭曲，
故答案为：D。

展开更多......

收起↑