第2章第3节能量守恒定律活页规范训练

1、第3节 能量守恒定律(时间：60分钟)知识点基础中档稍难验证机械能守恒定律1、2机械能守恒定律的理解及应用3、4、56能量守恒的理解及应用7、8综合提升9、1011、12知识点一验证机械能守恒定律1利用自由落体运动验证机械能守恒定律，就是看mv是否等于mghn.下列说法中正确的是 ()A打点计时器打第一个点O时，重物的速度为零Bhn是点n到点O的距离Cm为重物的质量，需用天平称量D计算vn要用vngtn，其中tn(n1)T解析从机械能守恒来看，重力势能全部转化为动能，要使mvmghn，初动能必须为零，A正确；hn代表下落的高度，所以B正确；从等式中看出m可以约掉，所以不需要用天平测出其质量，C

2、错误；求vn应该用点n前1点到后1点的距离除以这段长度对应的时间来求，也就是求中间时刻的瞬时速度，D错误答案AB2如图239所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答下列问题：图239(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_(填入正确选项前的字母)A米尺B秒表C012 V的直流电源D012 V的交流电流(2)实验中误差产生的原因有_ _.(写出两个原因)解析(1)需要米尺来测量两点之间的距离，电磁打点计时器需用交流电源，故选A、D.(2)纸带与电磁打点计时器之间存在摩擦阻力；测量两点之间距离时的读数有误差；计算

3、势能变化时，选取的两点距离过近；交变电流频率不稳定(选取两个原因即可)答案(1)AD(2)见解析知识点二机械能守恒定律的理解及应用3下列运动中不能满足机械能守恒的是 ()A手榴弹从手中抛出后的运动(不计空气阻力)B汽车在水平路面上匀速行驶C物体沿光滑圆弧面从下向上滑动D降落伞在空中匀速下降解析手榴弹从手中抛出后，在不计空气阻力的情况下，只受重力的作用，机械能守恒，A正确；汽车在水平路面匀速行驶，牵引力和阻力做功大小相等，合外力不做功，机械能守恒，B正确；物体沿光滑圆弧面向上运动时，除重力做功外，弧面对物体的弹力不做功，故机械能守恒，C正确；降落伞在空中匀速下降，除受重力外，还受与重力大小相等、

4、方向相反的空气阻力的作用，空气阻力对降落伞做负功，故它的机械能不守恒，D错误答案D4如图2310所示，图2310质量为m的小球以速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，则它经过A点时所具有的机械能是(不计空气阻力) ()A.mvmghB.mvmghC.mvD.mvmg(Hh)解析小球下落过程机械能守恒，所以EAE0Ekmv.答案C5.图2311 两个质量不同的小铁块A和B，分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图2311所示如果它们的初速度都为零，则下列说法正确的是 ()A下滑过程中重力所做的功相等B它们到达底部时动能相等C它们到达底部时速率相等D它们在最高点时的机械能和它们到

5、达最低点时的机械能大小各自相等解析小铁块A和B在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由mgHmv2，得v，所以A和B到达底部时速率相等，故C、D正确；由于A和B的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等，到达底部时的动能也不相等，故A、B错误答案CD6.图2312 如图2312所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过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，在不计任何阻力的情况下，下列说法错误的是 ()AA处小球到达最低点时速度为零BA处小球机械能的减少量等于B处小球机械能

6、的增加量CB处小球向左摆动所能达到的最高位置应高于A处小球开始运动时的高度D当支架从左向右回摆时，A处小球能回到起始高度解析因A处小球质量大，位置高，所以图中所示三角支架处于不稳定状态，释放后支架就会向左摆动摆动过程中只有小球受到的重力做功，故系统的机械能守恒，B、D正确；设支架边长是L，则A处小球到最低点时小球下落的高度为L，B处小球上升的高度也是L，但A处小球的质量比B处小球的大，故有mgL的重力势能转化为小球的动能，因而此时A处小球的速度不为零，A错误；当A处小球到达最低点时有向左运动的速度，还要继续向左摆，B处小球仍要继续上升，因此B处小球能达到的最高位置比A处小球的最高位置还要高，C

7、正确答案A知识点三能量守恒的理解及应用7如图2313所示，图2313一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是 ()A重力势能减小，动能不变，机械能减小B重力势能减小，动能增加，机械能减小C重力势能减小，动能增加，机械能增加D重力势能减小，动能增加，机械能守恒解析由能量守恒定律知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C错误；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错误；下滑过程中重力势能转化为动能和内能，B正确答案B8.图2314 如图2314所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则

8、A、B组成的系统动能损失最大的时刻是 ()AA开始运动时BA的速度等于v时CB的速度等于零时DA和B的速度相等时解析A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，当A、B速度相等时，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，即A、B组成的系统动能损失最大答案D9.图2315 如图2315所示，两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB，下滑过程中克服摩擦力做功分别为WA和WB，则 ()AEAEBWAWBBEAEBEAWBCEAEBWAWBDEAEBWAWB解析设斜面倾角为，底边长为b，则Wfmgcos mgb，即摩擦力做功与斜

9、面倾角无关，所以两物体的摩擦力做功相同由图知A物体的重力做的功大于B物体的重力做的功，再由动能定理知，EAEB.故A正确答案A10.图2316 如图2316所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点已知杆与水平面之间的夹角45，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是 ()A小球的动能与重力势能之和保持不变B小球的动能与重力势能之和先增大后减小C小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D小球的重力势能与弹簧的弹性势能之

10、和保持不变解析以弹簧为研究对象，小球运动过程中，弹簧的形变量先变小到原长，后变大，所以弹簧的弹性势能Ep1先减小后增大再以弹簧和小球组成的系统为研究对象，只有重力和弹簧弹力做功，所以系统的机械能守恒，则弹簧的弹性势能Ep1、小球的动能Ek和重力势能Ep2之和保持不变，即EkEp1Ep2恒量由于Ep1先减小后增大，所以Ek与Ep2之和先增大后减小，A错误、B正确；由于Ep2一直减小，所以Ek与Ep1之和一直增大，C正确；由题意可知，小球的速度先减小后增大，即Ek先减小后增大，所以Ep1与Ep2之和先增大后减小，D错误答案BC11学校实验小组在做验证机械能守恒定律实验时，提出了如图2317甲、乙所

11、示的两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验(1)小组内同学对两种方案进行了讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_(填“甲”或“乙”)图2317图2318(2)若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带信息计算出打下D点时纸带的速度大小为_m/s.(结果保留三位有效数字)(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2h图象，如图2318所示，则图线斜率的物理意义是_ _.解析(1)比较甲、乙两种方案，乙方案中产生的阻力对实验的影响大于甲方案，因此应选的方案是甲(2)由题意得打D点时，纸带的速度大小vD102 m/s1.75 m/s.(3)由机械能守恒得mv2mgh，即v22gh，则图线的斜率为2g，即当地重力加速度的两倍答案(1)甲(2)1.75(3)当地重力加速度的两倍12. 如图2319所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为120，半径R2 m一物体在离圆弧底E的高度h3 m处以速率v4 m/s沿斜面向下运动若物体与斜面间的动摩擦因数0.02，求物体