高中物理 第十四周 機(jī)械能守恒定律、能量守恒與能源培優(yōu)周周練（無答案）新人教版必修2

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1、機(jī)械能守恒定律、能量守恒與能源 知識要點(diǎn) 1機(jī)械能包含動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）兩部分，即。 2機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變，即 ΔΕK = —ΔΕP ΔΕ1 = —ΔΕ2。 3機(jī)械能守恒條件: 做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功； 外力不做功或外力做功的代數(shù)和為零； 能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉(zhuǎn)化，無其它形式能量轉(zhuǎn)化；只有系統(tǒng)內(nèi)能量的交換，沒有與外界的能量交換。 4運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題步驟： a確定研究對象及其運(yùn)動過程 b分析研究對象在研究過程中受力情況，弄清

2、各力做功的情況，判斷機(jī)械能是否守恒； c恰當(dāng)選取參考面，確定研究對象在運(yùn)動過程中初末狀態(tài)的機(jī)械能 d列方程、求解。 七、能量守恒定律 內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變， 即。 知識檢測 一．夯實(shí)基礎(chǔ) 1.下列關(guān)于運(yùn)動物體所受的合外力、合外力做功和動能變化的關(guān)系正確的是 ( ) A．如果物體所受的合外力為零，那么，合外力對物體做的功一定為零 B．如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零 C．物體在合外力作用下作變速運(yùn)動，動能一定

3、變化 D．物體的動能不變，所受的合外力必定為零 2.一子彈以水平速度v射入一塊固定的木塊中，射入深度為S，設(shè)子彈在木塊中運(yùn)動時受到的阻力是恒定的，那么當(dāng)子彈以V/2的速度水平射入此木塊時，射入深度為 ( ) A．S B． C． D． 3.如圖所示，ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為θ的斜面，CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長度可略去不計(jì)．一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)．現(xiàn)用一沿著軌道方向的力推滑塊，使它緩緩地由D點(diǎn)推回到A點(diǎn)時停下．設(shè)滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ

4、，則推力對滑塊做的功等于（ ） A．mgh B．2mgh C．μmg(s+) D．μmgs+μmghcotθ 4.如下圖所示，光滑的軌道豎直放置，O為圓心，半徑為0.2m，A點(diǎn)比圓心高0.1m，質(zhì)量為0.1kg的小球通過A點(diǎn)時的速度大小為2m/s，則小球通過B點(diǎn)時的速度大小等于 m/s，對B點(diǎn)的壓力大小等于 N，小球最大上升高度比0點(diǎn)高_(dá)___________m。 5.如上圖所示，在光滑水平面上有兩個物體，其質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=2kg,A與墻面間連有一個輕彈簧，B以υ0=6m/s的速度向A運(yùn)動，與A碰撞后粘合

5、在一起繼續(xù)向右運(yùn)動而壓縮彈簧，則彈簧被壓縮至最大程度時具有的彈性勢能是 J. 二．能力提高 6.一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m，這時物體的速度2 m/s，則下列說法正確的是 ( ) A、手對物體做功12J 　　 B、合外力對物體做功12J C、合外力對物體做功2J 　D、物體克服重力做功10 J 7.一物體質(zhì)量為m，從高為H，長為s的斜面頂端以加速度a由靜止開始滑到底端時的速度為v，斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，則下滑過程克服摩擦力做功為（ ） A．mgH－mv2/2 　　 B．（mgsinθ－ma）s

6、 C．μmgs cosθ D．mgH 8.子彈以水平速度V射入靜止在光滑水平面上的木塊M，并留在其中，則（ ） A．子彈克服阻力做功與木塊獲得的動能相等 B．阻力對子彈做功小于子彈動能的減少 C．子彈克服阻力做功與子彈對木塊做功相等 D．子彈克阻力做功大于子彈對木塊做功 9.如下圖所示，三小球a、b、c的質(zhì)量都是m，都放于光滑的水平面上，b、c與輕彈簧相連，都靜止.a以速度υ0沖向b，碰后與b一起運(yùn)動，在整個運(yùn)動過程中( ) A.三球與彈簧的總動量守恒，總機(jī)械能不守恒 B.三球與彈簧的總動量守恒，總機(jī)械能也守恒 C.當(dāng)b、c球

7、速度相等時，彈簧的勢能最大 D.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，c球的動能一定最大，b球的動能一定為零 10.如上圖所示，圓弧軌道在豎直平面內(nèi)，半徑為R，高為h，一物體從底端沖上弧面，若不計(jì)摩擦，欲使物體通過圓弧頂端而又不脫離弧面，則物體在圓弧底端時的速率υ0應(yīng)為 . 11.汽車在平直的公路上由靜止開始做勻加速運(yùn)動，當(dāng)速度達(dá)到v1后立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)讓其滑行，直至停止．其v-t圖象如圖所示．設(shè)在運(yùn)動的全過程中汽車的牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，那么W1∶W2是多少？ 12.一個人站在距地面高h(yuǎn) = 15m處，將一個質(zhì)量為m = 100g的石塊以v0 = 1

8、0m/s的速度斜向上拋出.求： (1)若不計(jì)空氣阻力，求石塊落地時的速度v. (2)若石塊落地時速度的大小為vt = 19m/s，求石塊克服空氣阻力做的功W. 13.在距離地面高為H處，將質(zhì)量為m的小鋼球以初速度v0豎直下拋，落地后，小鋼球陷入泥土中的深度為h。求： (1)求鋼球落地時的速度大小v. (2)泥土對小鋼球的阻力是恒力還是變力? (3)求泥土阻力對小鋼球所做的功. (4)求泥土對小鋼球的平均阻力大小. 14．AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切，如圖所示。一小球自A點(diǎn)起由靜止開始沿軌道下滑。已知圓軌道半徑為

9、R，小球的質(zhì)量為m，不計(jì)各處摩擦。求 (1)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的動能； (2)小球經(jīng)過圓弧軌道B點(diǎn)和水平軌道C點(diǎn)時，所受軌道支持力NB、NC各是多大? (3)小球下滑到距水平軌道的高度為R/2時速度的大小和方向； A R O m B C 16.如上圖所示，質(zhì)量相等的重物A、B用繞過輕小的定滑輪的細(xì)線連在一起處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將質(zhì)量與A、B相同的物體C掛在水平段繩的中點(diǎn)P，掛好后立即放手.設(shè)滑輪間距離為2a，繩足夠長,求物體下落的最大位移. 17.一根長為L的細(xì)繩，一端拴在水平軸O上，另一端有一個質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)使細(xì)繩位于水平位

10、置并且繃緊，如下圖所示.給小球一個瞬間的作用，使它得到一定的向下的初速度. (1)這個初速度至少多大，才能使小球繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動? (2)如果在軸O的正上方A點(diǎn)釘一個釘子，已知AO=2L/3，小球以上一問中的最小速度開始運(yùn)動，當(dāng)它運(yùn)動到O點(diǎn)的正上方，細(xì)繩剛接觸到釘子時，繩子的拉力多大? 18．如圖所示，某滑板愛好者在離地h=1.8m高的平臺上滑行，水平離開A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn)，其水平位移s1=3m，著地時由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)関=4m/s，并以此為初速沿水平地面滑行s2=8m后停止，已知人與滑板的總質(zhì)量m=60kg。求：（空氣阻力忽略不計(jì)，g=

11、10m/s2） (1)人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大小； h A s1 B C s2 (2)人與滑板離開平臺時的水平初速度； (3)著地過程損失的機(jī)械能。 A h=3R 甲 乙 R r C D 19.如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連，如小球從離地3R的高處A點(diǎn)由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動摩擦因數(shù)為μ，其余各段均光滑.為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象.試設(shè)計(jì)CD段的長

12、度. 三．高考鏈接 20.（2020 日照）如圖所示，光滑圓管形軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑r