高中物理必修2机械能守恒
例1．如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、
B 、
C 中的斜面是光滑的，图
D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的
外力，方向如图中箭头所示，图A 、B 、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上
运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）
例2．质量为m 的物体，从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ，下列几种说法①物体的机械能增加了
21mg h ②物体的动能增加了21mg h ③物体的机械能减少了21
mg h ④物体的重力势能减少了mg h ，以上说法中正确的是( )
A ．①②③
B ．②③④
C ．①③④
D ．①②④ 例3．长为L 的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，
如下图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的
速度大小为多大？
例4．如图所示，位于竖直平面内的光滑有轨道，由一段斜的直轨道与之相切的
圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R 。一质量为m 的小物块从斜轨道上某处
由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在
该最高点与轨道间的压力不能超过5mg （g 为重力加速度）。求物块初始位置相对
于圆形轨道底部的高度h 的取值范围
例5 如图8－55所示，半径为r ，质量不计的圆盘盘面与地面垂直，圆心处
有一个垂直盘面的光滑水平定轴O ，在盘的右边缘固定有一个质量也为m 的小球
A ，在O 点正下方离O 点r/2处固定一个质量也为m 的小球
B ，放开盘让其自由
转动。问：
(1)当A 转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？
(2)A 球转到最低点时的线速度是多少？
(3)在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少？
1．在下列物理过程中，机械能守恒的有（ ）
A ．把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B ．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程
C ．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程
D ．从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧，物体
和地球这一系统。
2．如图2-8-5从离地高为h 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体，
它上升 H 后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正
确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（ ）
A ．物体在最高点时机械能为mg(H+h);
B ．物体落地时的机械能为mg(H+h)+ mv 2/2
C ．物体落地时的机械能为mgh+mv 2/2
D ．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为mgh+mv 2./2 3.在离地高为H 处以初速度v 0竖直向下抛一个小球,若与地球
碰撞的过程中无机械能损失,那么此球回跳的高度为( )
A 、H+g v 22
0； B 、H-g v 22
0； C 、g v 22
0； D 、g v 20
。
4．如图2-8-6所示,质量为m 和3m 的小球A 和B,系在长为L 的细线两端,桌面水平光
滑,高h(h 度为( ) A. B.gh 2 2-8-5 2-8-6 2-8-9 C.3/gh D.6/gh 5.如图2-8-7所示,一斜面放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面顶端无摩擦的 自由滑下,则在下滑的过程中 下列结论正确的是( ) A ．斜面对小物体的弹力做的功为零 B ．小物体的重力势能完全转化为小物体的动能 C ．小物体的机械能守恒 D ．小物体，斜面和地球组成的系统机械能守恒 6. 如图2-8-8所示，一滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始 滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和对轨道最低点的 压力，下列结论正确的是（ ） A ．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越大 B ．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关 C ．轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小 D ．轨道半径变化时，滑块动能、对轨道的正压力都不变 7.水平抛出的一个物体,物体落地时速度的方向与水平方向的夹角为θ,取地面 为零势能面,则物体刚被抛出时,其重力势能和动能之比为( ) A .tan θ B .cot θ C .cot 2θ D. tan 2θ 8.如图2-8-9所示,将小球拉紧,悬线在水平位置无初速释放,当小 球达到最低点时,细线被与悬点在同一竖直线上的小钉P 挡住,则 在悬线被钉子挡住的前后瞬间比较( ) A ．小球的机械能减少 B.小球的动能减小 C. 悬线上的张力变小 D.小球的向心加速度变大 9.如图2-8-10所示长度相等的三根轻质竿构成一个正三角形支架,在A 处固定一 质量为2m 的小球,B 处固定一质量为m 的小球,支架悬挂于O 点,可饶O 点并与支架 所在平面相垂直的固定轴转动,开始时OB 与地面相垂直,放手后开始运动,不计 任何阻力,下列说法正确的是( ) A ．A 球到达最低点时速度为零 B ．A 球机械能减少量等于B 球机械能增加量 C ．B 球向左摆动所达到的最高点应高于A 球开始时的高度 D ．当支架从左向右回摆时,A 球一定能回到原来的高度 2-8-7 2-8- 2-8-10 10. 如图所示，倾斜轨道AC 与有缺口的圆轨道BCD 相切于C ，圆轨道半径为 R ，两轨道在同一竖直平内，D 是圆轨道的最高点，缺口DB 所对的圆心角为 900，把一个小球从斜轨道上某处由静止释放，它下滑到C 点后便进入圆轨道， 要想使它上升到D 点后再落到B 点，不计摩擦，则下列说法确的是 （ ） A ．释放点须与D 点等高 B ．释放点须比D 点高R/4 C ．释放点须比 D 点高R/2 D ．使小球经D 点后不可能再落到B 点 11.气球以10m/s 的速度匀速上升，当它上升到离地15 米高处，从气球上掉下一个物体，不计空气阻力则物体落地时的速度 为 。 12．一根长为L 的均匀绳索一部分放在光滑水平面上，长为 L １的另一部分自然 垂在桌面下，如图2-8-12所示，开始时绳索静止，释放后绳索将沿桌面滑下， 则绳索刚滑离桌面时的速度大小为 ． 13. 半径为R 的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上， A 点是最低点， B 点是最高点，如图2-8-13所示，质量为M 的小球以某一速度自A 点进入轨道，它经过最高点后飞出，最后落在水平地面上的C 点，现测得AC=2R ， 求小球自A 点进入轨道时的速度大小？ 答案 1．BD 2．ACD 3．A 4．A 5．D 6．B 7．D 8．D 9．BCD 10．D 11．20m/s 、 12．ｖ＝L /L L g )(212 13．gR 5 一、选择题 1、下列说法正确的是：（ ） A 、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。 B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。 C 、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时， 物体的机械能也可能守恒。 D 、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( ) A.所具有的重力势能相等 B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等 D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（ ） A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能 B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加 4、如图所示，桌面高度为h ，质量为m 的小球，从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（ ） A 、mgh B 、mgH C 、mg （H +h ） D 、mg （H -h ） 5、某人用手将1kg 物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是（ ） A.手对物体做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J 6、质量为m 的子弹，以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块，并留在其中， 下列说法正确的是（ ） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 二、填空题（每题8分，共24分） 7、从离地面H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k 倍， 而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为____________。 8、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码，则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为______在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J ，机械能减少了32J ，则物体滑到斜面顶端时的机械能为_______。（取斜面底端为零势面） 1.下面说法中正确的是（） A．地面上的物体重力势能一定为零 B．质量大的物体重力势能一定大 C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 2.下列关于功率的说法，错误的是( ) A．功率是反映做功快慢的物理量 B．据公式P＝W/t，求出的是力F在t时间内做功的平均功率 C．据公式P＝Fv可知，汽车的运动速率增大，牵引力一定减小 D．据公P＝Fv cosα，若知道运动物体在某一时刻的速度大小，该时刻作用力F的大小以及二者之间的夹角.便可求出该时间内力F做功的功率 3、由一重2 N的石块静止在水平面上，一个小孩用10 N的水平力踢石块，使石块滑行了1 m的距离，则小孩对石块做的功 A、等于12 J B、等于10 J C、等于2 J D、因条件不足，无法确定 4、一起重机吊着物体以加速度a（a < g）竖直加速下落一段距离的过程中，下列说法正确的是 A、重力对物体做的功等于物体重力势能的增加量 B、物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量 C、重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功 D、物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量 5、某汽车的额定功率为P，在很长的水平直路上从静止开始行驶，下列结论正确的是 A、汽车在很长时间内都可以维持足够的加速度做匀加速直线运动 B、汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动 C、汽车在任何一段时间内都不可能做匀加速直线运动 D、若汽车开始做匀加速直线运动，则汽车刚达到额定功率P时，速度亦达最大值 6、.如图所示，木块A放在木块B的左上端，两木块间的动摩擦因数为μ。用水平恒力F将木块A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，比较两次做功，判断正确的是（） A．W1＜W2B．W1=W2 C．W1＞W2 D．无法比较 7、跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的（） A．空气阻力做正功B．重力势能增加 C．动能增加 D．空气阻力做负功 8、一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速度（） A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大 9、质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到低 机械能守恒练习题 例1．如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A 、 B 、 C 中的斜面是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图A 、B 中的F 为木块所受的 外力，方向如图中箭头所示，图A 、B 、D 中的木块向下运动，图C 中的木块向上 运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ） 例2．质量为m 的物体，从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ，下列几种说法①物体的机械能增加了21mg h ②物体的动能增加了21mg h ③物体的机械能减少了2 1mg h ④物体的重力势能减少了mg h ，以上说法中正确的是( ) A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②④ 例3．长为L 的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边， 如下图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的 速度大小为多大 — 例4．如图所示，位于竖直平面内的光滑有轨道，由一段斜的直轨道与之相切的 圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R 。一质量为m 的小物块从斜轨道上某处 由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在 该最高点与轨道间的压力不能超过5mg （g 为重力加速度）。求物块初始位置相 对于圆形轨道底部的高度h 的取值范围 例5 如图8－55所示，半径为r ，质量不计的圆盘盘面与地面垂直，圆心处 有一个垂直盘面的光滑水平定轴O ，在盘的右边缘固定有一个质量也为m 的小 球A ，在O 点正下方离O 点r/2处固定一个质量也为m 的小球B ，放开盘让其 自由转动。问： (1)当A 转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少 (2)A 球转到最低点时的线速度是多少 (3)在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少 \ 1．在下列物理过程中，机械能守恒的有（ ） A ．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B ．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C ．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D ．从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧，物体 和地球这一系统。 2．如图2-8-5从离地高为h 的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m 的物体， 它上升 H 后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确 的是（不计空气阻力，以地面为参考面）（ ） A ．物体在最高点时机械能为mg(H+h); B ．物体落地时的机械能为mg(H+h)+ mv 2/2 ( C ．物体落地时的机械能为mgh+mv 2/2 D ．物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为mgh+mv 2./2 3.在离地高为H 处以初速度v 0竖直向下抛一个小球,若与地球碰撞的过程中无机 械能损失,那么此球回跳的高度为( ) A 、H+g v 220； B 、H-g v 220； C 、g v 220； D 、g v 2 0。 4．如图2-8-6所示,质量为m 和3m 的小球A 和B,系在长为L 的细线两端,桌面水平光 滑,高h(h 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 《机械能守恒定律》单元测试题（含答案解析） 一、选择题（本大题10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有两个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分。） 1．某班同学从山脚下某一水平线上同时开始沿不同路线爬山，最后所有同学都陆续到达山顶上的平台。则下列结论正确的是 A．体重相等的同学，克服重力做的功一定相等 B．体重相同的同学，若爬山路径不同，重力对它们做的功不相等C．最后到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最小 D．先到达山顶的同学，克服重力做功的平均功率最大 2．某同学在一高台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则 A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相等 B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相等 C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相等 D．三个小球落地时速度相同 3．质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P从静止开始运动，若运动中所受阻力恒定，大小为f。则 A．汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 B．汽车先做加速度减小的加速直线运动，后做匀速直线运动 C．汽车做匀速运动时的速度大小为 D．汽车匀加速运动时，发动机牵引力大小等于f 4．下列说法正确的是 A．物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用 B．物体做匀速直线运动时机械能一定守恒 C．物体除受重力和弹力外，还受到其它力作用，物体系统的机械能可能守恒 D．物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其它力对物体做功 5．小朋友从游乐场的滑梯顶端由静止开始下滑，从倾斜轨道滑下后，又沿水平轨道滑动了一段距离才停了下来，则 A．下滑过程中滑梯的支持力对小朋不做功 B．下滑过程中小朋友的重力做正功，它的重力势能增加 C．整个运动过程中小朋友、地球系统的机械能守恒 D．在倾斜轨道滑动过程中摩擦力对小朋友做负功，他的机械能减少 6．质量为m的滑块，以初速度v o沿光滑斜面向上滑行，不计空气阻力。若以距斜面底端h高处为重力势能参考面，当滑块从斜面底端上滑到距底端高度为h的位置时，它的动能是 高2014级物理必修2期末机械能单元复习 一、单项选择题 1. 下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( ) A ．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 B ．忽略空气阻力，物体竖直上抛 C ．火箭升空 D ．拉着物体沿光滑斜面匀速上升 2. 如图所示，在两个质量分别为m 和2m 的小球a 和b 之间，用一根长 为L 的轻杆连接(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心O 的水平轴无 摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b 向下，轻球 a 向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中( ) A ．a 球的机械能守恒 B ．b 球的机械能守恒 C ．a 球和b 球的总机械能守恒 D ．a 球和b 球的总机械能不守恒 3.如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC 和BC 的顶端由静止开 始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C 点时 的动能分别为E k1和E k2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W 1和 W 2，则( ) A ．E k1>E k2 W 1 一、选择题 1、下列说法正确的是：（） A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。 B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。 C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时， 物体的机械能也可能守恒。 D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( ) A.所具有的重力势能相等 B.所具有的动能相等 / C.所具有的机械能相等 D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（） A、减少的重力势能大于增加的弹性势能 B、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D、系统的机械能增加 4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下， 不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械 能应为（） A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H-h） 、 5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是（） A.手对物体做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J 6、质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块，并留在其 中，下列说法正确的是（） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 ' 二、填空题（每题8分，共24分） 7、从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍， 而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为____________。 8、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车，小车跟绳一端 相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当砝码着地的 瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为______在这过程中，绳的 拉力对小车所做的功为________。 授课班级： 计划课时： 功 教学三维目标 1、知识与技能 （1）理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素； （2）理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功； （3）知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，知道功是标量； （4）掌握合力做功的意义和总功的含义； （5）掌握公式W=Fs cosα的应用条件，并能进行有关计算。 2、过程与方法：理解正负功的含义，并会解释生活实例。 3、情感、态度与价值观：功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活 实例。 教学重难点： （1）重点使学生掌握功的计算公式，理解力对物体做功的两个要素； （2）难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆，需要讲透、讲白； （3）使学生认识负功的意义较困难，也是难点之一。 教学方法：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学工具： 教学过程： 第二节 功 （一）引入新课 初中我们学过做功的两个因素是什么?（一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。） 扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。 导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。 （二）教学过程设计 1、推导功的表达式 由于物体所受力的方向与运动方 向成一夹角α，可根据力F 的作用效果把F 沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示： αcos 1F F = αsin 2F F = 据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F 1对物体所做的功等于F 1s 。而分力F 2的方向跟位移的方向垂直，物体在F 2的方向上没有发生位移，所以分力 F 2所做的功等于零。所以，力F 所做的功W =W 1＋W 2=W 1=F 1s=Fs cos α 授课备注（教学班级的授课具体时间、教 师自由调整内容、课堂教学记录等。） 1 高中同步测试卷 (七) 第七单元机械能守恒与能量守恒定律 (时间： 90 分钟，满分： 100 分 ) 一、单项选择题 (本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分．在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项正确． ) 1．在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠——变频空调，据专家介绍，变频空调 比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行耗能的5至 7 倍．空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动．这样会频繁启动，耗 电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度， 从开机到关机中间不停机，而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电．阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是() A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律 B．变频空调运行中做功少，转化能量多 C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电 D．变频空调和定频空调做同样功时，消耗的电能不同 2.如图所示，从倾角为θ＝30°的斜面顶端以初动能E1＝ 6 J 向下坡方向 平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E2为 () A ． 8 J B． 12 J C．14 J D． 16 J 3.如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接，另一端与 物体 A 相连，物体 A 置于光滑水平桌面上， A 右端连接一细线，细线 绕过光滑的定滑轮与物体 B 相连．开始时托住B， A 处于静止且细线 恰好伸直，然后由静止释放B，直至 B 获得最大速度．下列有关该过 程的分析中正确的是() A ． B 物体受到细线的拉力保持不变 B．B 物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 C．A 物体动能的增加量等于 B 物体的重力对 B 做的功与弹簧弹力对D． A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线的拉力对 4.有一竖直放置的“ T形”架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上， A、B 用一不可伸长的轻细绳相连，A、B 质量相等，且可 A 做的功之和A 做的功 看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、 B 静止．由静止释放 B 后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块 B 沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、 B 的绳长为() 机械能守恒定律知识点总结 一、功 1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。 2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θ W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力） ，单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 4功是标量，但它有正功、负功。 某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。 当)2 ,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2π θ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2 (ππ θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5 功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 合外力的功的求法： 方法1：先求出合外力，再利用W=Flcos α求出合外力的功。 方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。 1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2公式：t W P =（平均功率） θυc o s F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类： 额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用： （1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。 （2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因 此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。 三、重力势能 1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度 高一物理周练（机械能守恒定律） 一、选择题（每题6分，共36分） 1、下列说法正确的是：（） A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。 B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。 C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作 用时，物体的机械能也可能守恒。 D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( ) A.所具有的重力势能相等 B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等 D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（） A、减少的重力势能大于增加的弹性势能 B、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D、系统的机械能增加 4、如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处 自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到 地面前的瞬间的机械能应为（） A、mgh B、mgH C、mg（H+h） D、mg（H-h） 5、某人用手将1kg物体由静止向上提起1m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正 确的是（ ） A.手对物体做功12J B.合外力做功2J C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J 6、质量为m 的子弹，以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块，并留 在其中，下列说法正确的是（ ） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 二、填空题（每题8分，共24分） 7、从离地面H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的 k 倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为____________。 8、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车，小车跟 绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码， 则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为 ______在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J ，机械能减少了32J ，则物体滑到斜面顶端时的机械能为_______。（取斜面底端为零势面） 三、计算题（10分+15分+15分） 10、以10m/s 的初速度从10m 高的塔上水平抛出一颗石子，不计空气阻力,求石子落地时速度的大小． 题号 1 2 3 4 5 6 答案 高中同步测试卷(七) 第七单元机械能守恒与能量守恒定律 (时间：90分钟，满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．) 1．在最近几年的夏季家电市场上出现一个新宠——变频空调，据专家介绍，变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行耗能的5至7倍．空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动．这样会频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机，而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电．阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是( ) A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律 B．变频空调运行中做功少，转化能量多 C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电 D．变频空调和定频空调做同样功时，消耗的电能不同 2.如图所示，从倾角为θ＝30°的斜面顶端以初动能E 1＝6 J向下坡方向 平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E2为( ) A．8 J B．12 J C．14 J D．16 J 3.如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与 物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线 绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时托住B，A处于静止且细线 恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过 程的分析中正确的是( ) A．B物体受到细线的拉力保持不变 B．B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 C．A物体动能的增加量等于B物体的重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和 D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线的拉力对A做的功 4.有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆 与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可 看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放 B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、 机械能知识点总结 一、功 1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生 了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能 量转化的量度。 2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θ W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力） ，单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 4功是标量，但它有正功、负功。 某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。 当)2 ,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2π θ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2 (ππ θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 合外力的功的求法： 方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。 方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。 二、功率 1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2公式：t W P =（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类： 额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 应用： （1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。 （2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因 此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。 三、重力势能 1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P = 高中物理必修二知识点总结(机械能守恒) 第七章机械能目录 追寻守恒量——能量 功 功率 重力势能 探究弹性势能的表达式 实验：探究功与速度变化的关系 动能和动能定理 机械能守恒定律 实验：验证机械能守恒定律 能量守恒定律与能源 一、功 1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。 2.条件:力和力的方向上位移的乘积 3.公式:W=F S cos θ W——某力功,单位为焦耳(J) F——某力(要为恒力),单位为牛顿(N) S——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m) θ——力与位移的夹角 4.功是标量,但它有正功、负功。 某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。 当时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5.功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。 6.功仅与F、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7.几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scosθ 8.合外力的功的求法: 方法1:先求出合外力,再利用W=Flcosα求出合外力的功。 方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。 二、功率 1.概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。 2.公式:(平均功率) P=Fvcosθ(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4.分类: 额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P实 高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 机械能守恒定律 1．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A．重力做功为50J B．物体的重力势能减少了50J C．物体的动能一定减少50J D．物体的重力势能增加了50J 2．一物体做匀速圆周运动，有关功和能的说法正确的是（）A．物体所受各力在运动中对物体都不做功 B．物体在运动过程中，机械能守恒 C．合外力对物体做的总功一定为零 D．重力对物体可能做功 3．一人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则（） A．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同 B．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功的平均功率相同 C．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功相同 D．三个小球落地时速度相同 4．如图所示，M ＞m，滑轮光滑轻质，空气阻力不计，则M在下降过程中（） A．M的机械能增加B．m的机械能增加 C．M和m的总机械能减少D．M和m的总机械能守恒 5．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入沿泥潭中，如果把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则（） A．过程I中钢珠动能的增量等于过程I中重力所做的功 B．过程Ⅱ中钢珠克服阻力做的功等于过程I中重力所做的功 C．过程Ⅱ中钢珠克服阻力做的功等于过程I和Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和 D．过程Ⅱ中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能 6．某物体做自由落体运动，下落的时间为总时间的一半时，动能为E k1，下落的距离为总高度的一半时，动能为E k2，那么E k1和E k2的大小关系是（） A．E k1 = E k2B．E k1 > E k2C．E k1 < E k2D．无法确定 7．上端固定的一根细线下悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对于此现象，下列说法中正确的是（） A．摆球的机械能守恒B．能量正在消失 C．摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能 D．只有动能和重力势能的相互转化 新人教版高中物理必修二《机械能守恒定律》精品教案 课题§7.9 机械能守恒定律第一课时课型新授课 目标1．知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化. 2．会推导物体在光滑曲面上运动时机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容及适用条件．３．在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。 4．初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题． 点 重１.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容．2．在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式． 知识主干 一、动能和势能 的相互转化1．举例 2．推导 3.结论 _＿__＿_＿__＿____ ______＿＿___＿__ ___＿_＿______＿＿ _____＿_＿＿＿____ 学生学习探究过程 一、动能和势能的相互转化（阅读课本69页思考讨论以下问题） １．1推导自由落体运动的物体运动过程势能与动能的关系____＿_＿________＿＿_________ ＿______＿_____＿___＿__＿＿_____＿_＿__＿_＿＿___＿_____＿_＿＿__＿_＿_＿___＿_______＿____ 1．2推导竖直上抛运动的物体运动过程势能与动能的关系 上升过程的减速阶段：＿__＿__＿＿_______＿＿__＿＿___＿___＿_____＿____＿____＿_＿_＿_＿＿＿ 下落过程的加速阶段：＿__＿____＿__＿____＿＿________＿_____＿___＿＿_＿______＿＿___＿＿ 1.3推导物体沿光滑斜面下滑或上滑过程势能与动能的关系 ＿＿____＿_________＿____＿__＿__＿_＿＿_＿_____＿___＿__________＿_＿_____________＿＿ １．４推导小球在自由摆动过程中，重力势能和动能的关系 思考：实验中,小球的受力情况如何?各力 做功情况如何?这个小实验说明了什么? 提示：_＿____＿____＿_＿_＿＿＿ ________＿___实验证明，小球在摆动中重力 势能和动能不断转化.摆动过程中,小球总能 回到原来的高度.可见,重力势能和动能的总 和不变. 1．5动能和弹性势能之间的关系是什么呢?我们看下面一个演示实验. (实验演示,如图，水平方向的弹簧振子.用振子演示动能和弹性势能的相互转化) 思考:实验中,小球受力情况如何？ 各个力做功情况如何?这个小实验说明了 什么? ___＿____＿___＿_________＿＿___ ＿__＿_ 提示1：小球在往复运动过程中，竖直 《机械能守恒定律》检测题 一、单选题 1．一质点t=0时刻从原点开始沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示．下列说法正确的是（） A．t=4s时，质点在x=1m处 B．t=3s时，质点运动方向改变 C．第3s内和第4s内，合力对质点做的功相同 D．0~2s内和0~4s内，质点的平均速度相同 2．如图所示，质量为m的物体静放在水平光滑平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮 由地面以速度 v向右匀速走动的人拉着，设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处，在此过程中人所做的功为 A． 2 2 mv B．2 mv C． 2 2 3 mv D． 2 3 8 mv 3．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是( ) A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率P A>P B 4．如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴一质量为m的小球，将小球向下拉动一段距离后释放，在小球向上运动的过程中，框架恰好没有跳起．则下列说法正确的是( ) A．框架、弹簧、小球构成的系统始终处于平衡状态 B．当弹簧处于原长时，小球速度最大 C．只有弹力和重力做功，小球机械能守恒 D．小球的加速度大小为Mg mg m 的瞬间，框架对地面压力为零 5．如图，质量为m的小球，从桌面上方高为h 1的A点自由下落到地面上的B点，桌面高为h 2 ， 重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是 A．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为0 B．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为mg(h 1+h 2 ) C．取桌面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh 2 D．取地面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh 1 6．如图所示，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移动了一段距离x。该过程中，力F对行李箱做的功是( ) 机械能守恒定律 1. 对于质量一定的物体，下面陈述中正确的是 A ．物体的动量发生变化，其动能必定变化 B ．物体的动量发生变化，其动能不一定变化 C ．物体的动能发生变化，其动量不一定变化 D ．物体的动能变化，其动量必定变化 解析 对于质量一定的物体，由p=m υ可知，物体的动量变化只有可能是υ的变化引起，υ是矢量，其变化有三种可能：(1)方向不变，大小改变(例如，自由落体运动)；(2)方向改变，大小不变(例如，匀速圆周运动)；(3)方向、大小均改变(例如，平抛物体运动)．所以，在第二种情况中，物体速度的大小不变，其动能就不变，动量的大小也不变，但由于物体速度的方向改变，动量的方向也就改变，故动量在变化.选项B 正确，选项A 错误．对于质量一定的物体，物体的动能变化，物体的速度大小一定变化，又由p=m υ可知，物体的动量一定变化，选项C 错误，选项D 正确。答案 BD 2.质量为0.2kg 的小球自距地0.8m 高处自由落下，碰地后跳起，第一次所能达到的最大高度是0.45m ，若空气阻力不计，以竖直向下方向为正方向，则小球落地时的速度是________；弹起时的速度是________；碰撞过程中动量的增量是_______. 解析：设小球落地时的速度是1v ，弹起时的速度是2v ，则自由落体运动公式gs v 22=，得：s m s m gs v /4/8.0102211=??==．小球弹起时做竖直上抛运动，由s g v v )(22021-=-得：s m s m gs v /3/45.0102222=??==，方向竖直向上，碰撞过程中动量的增量是)/(4.142.0)3(2.012s m kg mv mv p ?-=?--?=-=?. 答案4m ／s ； -3m ／s ； -1.4kg ·m ／s ． 3.质量为0.1kg 的小球以υ=3m ／s 的速度水平抛出，当t=0.4s 时，小球的动量多大?在0.4s 内，重力的冲量是多大?(g 取2/10s m ) 解析：小球作平抛物体运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做 自由落体运动．当t=0.4s 时，小球的水平速度s m v x /3=，竖直方向速度s m s m gt v y /4/4.010=?==，小球的合速度s m s m v v v y x /5/432222=+=+=如图7 —1)．所以，小球的动量p=m υ=0.1×5kg ·m ／s=0.5kg ·m ／s ． 由于υ与水平方向的夹角θ满足：sin θ=4／5=0.8，即θ=53°， 所以小球在0.4s 的动量方向跟υ相同，与水平方向成53°角． 在0.4s 内，重力的冲量I=mgt=0.1×10×0.4N ·s=0.4N ·s ，方向沿重力方向，竖直向下． 答案：0.5kg ·m ／s ，与水平方向成53°角；0.4N ·s ，方向竖直向下． 4.总长为L 的光滑匀质铁链跨过一个光滑的小滑轮，开始时底端相齐(图8—46)．当 略有扰动时，其一端下落，则铁链脱离滑轮的瞬间速度多大? 解析 设铁链的质量为m ，取铁链刚离开滑轮时其下端所在水平面为参考平面． 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 验证机械能守恒定律 1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证的是重物重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有( ) A ．用天平称出重物的质量 B ．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来 C ．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度 D ．接通电源，待打点稳定后释放纸带 E ．用秒表测出重物下落的时间 解析：在“验证机械能守恒定律”的实验中，需验证重力势能减少量mgh 和动能增加量1 2m v 2之间 的大小关系，若机械能守恒，则有mgh ＝12m v 2成立，两边都有质量，可约去，即验证gh ＝1 2v 2成立即 可，故无需测质量，A 选项多余．对E 选项，测速度时，用的是纸带上的记录点间的距离和打点计时器打点的时间间隔，无需用秒表测量，因此E 选项也多余． 答案：AE 2．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h .某班同学利用实验得到的 纸 带，设计了以下四种测量方案： a ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v ＝gt 计算出 瞬时速度v . b ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v ＝2gh 计算出瞬时速度v . c ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ，并通过h ＝v 2 2g 计算出高度h . d ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v . 以上方案中只有一种正确，正确的是__________．(填入相应的字母) 解析：重物下落过程中，由于纸带与打点计时器的阻碍作用，其加速度要小于重力加速度g ，故不可用a 、b 、c 方案中的公式来求解． 答案：d 3．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下 表 (当地重力加速度取9.8 m/s 2，小球质量m ＝0.2 kg ，计算结果保留三位有效数字)： 时刻 t 2 t 3 t 4 t 5 速度( m/s) 4.99 4.48 3.98 (1)由频闪照片上的数据计算t 5时刻小球的速度v 5＝__________ m/s ； (2)从t 2到t 5时间内，重力势能增量ΔE p ＝__________ J ，动能减少量ΔE k ＝ __________ J ； (3)在误差允许的范围内，若ΔE p 与ΔE k 近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE p __________ΔE k (选填“>”、“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析：(1)t 5时刻小球的速度v 5＝16.14＋18.662×0.05×10－ 2 m/s ＝3.48 m/s ；(2)从t 2到t 5时间内，重力势能 增量ΔE p ＝mgh 25＝0.2×9.8×(23.68＋21.16＋18.66)×10－ 2 J ＝1.24 J ，动能减少量ΔE k ＝12m v 22－12m v 25＝1.28 J ；(3)ΔE p <ΔE k ，造成这种结果的主要原因是存在空气阻力． 答案：(1)3.48 (2)1.24；1.28 (3)<；存在空气阻力 4.如图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑 轮的软绳两端，已知m 1＞m 2.现要利用此装置验证机械能守恒定律．高一物理必修二机械能守恒定律单元测试及答案
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