2016-2017学年高中物理 第7章 机械能守恒定律新人教版必修2_1

1 第 1 节 追寻守恒量-能量 基础夯实 一、选择题(1、2 题为单选题，3 题为多选题) 1诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律， 支配着至今所知的一切现象这条定律就是 ( )导 学 号 00820350 A牛顿第一定律 B牛顿第二定律 C牛顿第三定律 D能量守恒定律 答案：D 解析：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要、最可靠的基本规律。 2如图所示的伽利略理想斜面实验中，小球速度为零时的高度 hB与它出发时的高度 hA相同，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的” ，下面说法正确的是 ( )导 学 号 00820351 A在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的 B在小球运动过程中，它的重力势能是守恒的 C在小球运动过程中，它的动能是守恒的 D在小球运动过程中，它的能量是守恒的 答案：D 解析：伽利略的斜面实验中，小球的高度、速度、势能都随时间变化，而能量恒定不 变，故 D 正确。 3在下列事例中，哪些属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和是保持不变的 ( )导 学 号 00820352 A游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动 B在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从抛出点到落回抛出点的运动 过程 C物体以一定的速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度 D自行车从斜坡顶端由静止滑下 答案：AB 解析：在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次 摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变。在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的 运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运 动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小，因为摩擦， 物体会消耗一部分机械能。 2 二、非选择题 4鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么_；如果它们具有 的势能相等，那么_。(选项填空) 导 学 号 00820353 A鸽子比麻雀飞得快 B麻雀比鸽子飞得快 C鸽子比麻雀飞得高 D麻雀比鸽子飞得高 答案：B D 5下面的物体中，只具有动能的是( )，只具有势能的是( )，既具有动能又具 有势能的是( )。(以地面为参考平面) 导 学 号 00820354 A停在地面上的汽车 B在空中飞行的飞机 C被起重机吊在空中静止的货物 D压缩的弹簧 E正在水平铁轨上行驶的火车 答案：E CD B 6唐朝诗人杜甫的登高中有这样两句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来” 。 从物理学的角度来说， “落木萧萧下”的过程是_能转化为_能；而“滚滚来” 的长江水蕴含丰富的_能。 导 学 号 00820355 答案：势 动 动 解析：“落木萧萧下” ，是指落木的位置由高到低的变化过程，因而势能由大变小，转 化为自己的动能；“滚滚来”的长江水是运动的，因而含有大量动能。 7打夯时，夯锤高高举起又落下，砸在工作面上(如图所示)，请你说说打夯的过程中 发生了哪些能量的转化？ 导 学 号 00820356 答案：人把夯举高消耗体内的化学能使夯具有重力势能，下落时夯的速度越来越大， 势能转化为动能，落地时动能又转化成内能等其他形式的能。 8在历届奥运会上，我国射箭运动员在比赛中屡屡获胜。如图所示，请你分析一下在 射箭过程中能量是如何转化的？ 导 学 号 00820357 3 答案：在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程，是把人体的生物能转化为弓的弹性势 能。把箭射出的过程，是将弓的弹性势能转化为箭的动能。 能力提升 一、选择题(1 题为单选题，2、3 题为多选题) 1一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则 ( )导 学 号 00820358 A这个物体没有能量 B这个物体的能量不发生变化 C这个物体的能量发生了变化 D以上说法均不对 答案：B 解析：物体在光滑的水平面上匀速滑行，动能、势能都不变，故 A、C、D 错误，B 正 确。 2下列说法中正确的是 ( )导 学 号 00820359 A能量只以势能和动能两种形式存在 B能量只存在于具有高度或处于运动状态的物体中 C任何物体都具有能量 D能量的存在形式多种多样，且不同形式的能量之间可以相互转化，并且在转化过程 中，总能量是守恒的 答案：CD 解析：能量的存在形式不单一，如动能、势能、电磁能、光能、化学能、核能等多种 形式，且各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，转化过程中，总能量是守恒的。任 何一个物体都具有能量，不具有能量的物体是不存在的。不同的物体，能量的存在形式和 能量的总量是不同的。 3北京时间 2016 年 5 月 15 日，中国田径精英赛在奥林匹克文化广场举行，中国名将 李玲以 4 米 40 的成绩摘得桂冠。如图所示表示李玲撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆 起跳、越横杆、落地(未画出)。在这几个阶段中有关能量转化的情况，正确的是 ( )导 学 号 00820360 4 A助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能 B起跳时，人的动能和化学能转化为人和杆的势能 C越过横杆后，人的重力势能转化为动能 D落地后，人的能量消失了 答案：ABC 解析：李玲在助跑、撑竿起跳、越横杆下落的几个过程中，能量的转化分别为化学能 转化为动能，化学能和动能转化为势能，重力势能转化为动能，故 A、B、C 正确。人落地 后，人的重力势能会使地面发生形变及温度升高，即人的能量并没有消失，故 D 错。 二、非选择题 4下列过程中有什么样的能量转化？ 导 学 号 00820361 A放爆竹时，爆竹腾空飞起。_ B冬天人们在阳光下取暖。_ C用煤气灶烧水。_ D反复弯折的铁丝发热。_ 答案：A化学能转化为动能，动能转化为重力势能。 B太阳能转化为内能。 C化学能转化为内能。 D机械能转化为内能。 5古代战争中常用滚木和礌石作为武器来阻止敌人的进攻，你能用所学的知识说明其 中的科学道理吗？这种战术适用于哪种情况？怎样才能使杀伤力更大？为什么？ 导 学 号 00820362 答案：滚木和礌石的重力势能转化为动能，利用其动能来杀伤敌人；这种战术适用于 据高防守；提高其高度、增大其质量才有更大的杀伤力。动能越大，作用效果越强。 6(1)全自动手表不用人工上发条，分析它是如何获得能量而不停地走动的。 导 学 号 00820363 5 (2)如果让它长时间静止不动它还能走动吗？为什么？ 答案：(1)全自动手表靠手臂摆动上发条，产生弹性形变，然后由机械装置，控制其弹 性形变的恢复量，即秒针的走动。齿轮间的相互咬合，构成了时针和分针及秒针的相对位 置，就可以显示时间。也就是说发条通过上链动作，聚集能量，然后通过传动系统把能量 输送到指针上显示时间。 (2)如果长时间静止，发条上储存的能量消耗完毕后，它就会停止走动。 717 世纪初，伽利略在研究中发现了“摆球的等高性” 。如图是他当时研 究的装置示意图(叫伽利略摆)。将小球拉到一定高度，然后释放，观察小球能 摆多高，在哪个位置速度最大？ 导 学 号 00820364 在铁架上再加一个细杆(细杆不低于小球释放的高度)，使得小球运动到最 低点时，悬挂小球的细线被细杆挡住。将小球拉到与先前同样的高度，然后释 放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大？ 做伽利略实验，你观察到的结果是什么？先尝试用牛顿运动定律进行解释，再用在本 节中学习的知识进行解释。 答案：见解析 解析：观察的结果是不管放不放细杆，细杆的位置如何上下变化，小球摆起的高度都 相同，小球在最低点时速度最大。 用牛顿运动定律解释