高中物理 第七章 机械能守恒定律 第17课时 习题课：机械能守恒定律学案新人教版必修2.doc

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1、学案17习题课：机械能守恒定律【学习目标】1.进一步理解机械能守恒的条件及其判定.2.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达方式.3.在多个物体组成的系统中，会应用机械能守恒定律解决相关问题.4.明确机械能守恒定律和动能定理的区别．【学习任务】一、机械能是否守恒的判断1．从做功角度判断首先判断分析的是单个物体(其实是单个物体与地球组成的系统)还是系统，看机械能是否守恒，然后根据守恒条件做出判断．(1)单个物体：除重力外无其他力做功(或其他力对这个物体做功之和为零)，则物体的机械能守恒．(2)系统：外力中除重力外无其他力做功，内力做功之和为零，则系统的机械能

2、守恒．2．从能量转化角度判断只有系统内动能、重力势能、弹性势能的相互转化，无其他形式能量的转化，系统机械能守恒．例1如图1所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()图1A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒B．乙图中，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒二、系统机械能守恒问题的分析多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的．对系统列守恒方程时常有

3、两种表达形式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEA增＝ΔEB减，运用前者需要选取合适的参考平面，运用后者无需选取参考平面，只要判断系统内哪个物体的机械能减少了多少，哪个物体的机械能增加了多少就行了．例2如图2所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的光滑定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M＝2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离(未落地)时，木块仍没离开桌面，则砝码的速度为多少？图2三、应用机械能守恒定律解决综合问题例3如图3所示，光滑细圆管轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，C为半圆的最高点．有一质量为m，

4、半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管．图3(1)若要小球从C端出来，初速度v0应满足什么条件？(2)在小球从C端出来瞬间，对管壁压力有哪几种情况，初速度v0各应满足什么条件？【补充学习材料】1．(机械能是否守恒的判断)如图4所示，具有一定初速度v的物块，在沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为5m/s2，方向沿斜面向下，g取10m/s2，那么在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是()图4A．物块的机械能一定增加B．物块的机械能一定减少C．物块的机械能不变D．物块的机械能可能增

5、加，也可能减少2．(系统机械能守恒问题分析)如图5甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，不计空气阻力．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()图5A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能3．(应用机械能守恒定律解决综合问题)小物块A的质量为

6、m＝2kg，物块与坡道间的动摩擦因数为μ＝0.6，水平面光滑．坡道顶端距水平面高度为h＝1m，倾角为θ＝37°.物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图6所示．物块A从坡顶由静止滑下，重力加速度为g＝10m/s2，求：图6(1)物块滑到O点时的速度大小；(2)弹簧为最大压缩量时的弹性势能；(3)物块A被弹回到坡道上升的最大高度．【实验班特供题组】题组一机械能是否守恒的判断1．如图1所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中()图1A．动能减小，重力势能

7、增加，总机械能不变B．动能增加，重力势能减小，总机械能不变C．动能不变，重力势能增加，总机械能不变D．动能不变，重力势能增加，总机械能增加2．2012年9月16日，首届矮寨国际低空跳伞节在湖南吉首市矮寨大桥拉开帷幕．来自全球17个国家的42名跳伞运动员在矮寨大桥上奉献了一场惊险刺激的低空跳伞极限运动表演．他们从离地350米高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合．如图2所示，假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为g，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是()图2A．物体的重力势能减少了mghB

8、．物体的动能增加了mghC．物体克服阻力所做的功为mghD．物体的机械能减少了mgh题组二系统