第八章 机械能守恒定律 复习学案（无答案）学年高中物理人教版（2019）必修第二册

第八章机械能守恒定律复习学案学习目标：物理观念：理解功、功率的概念，知道功是标量，理解正功、负功的含义。理解重力势能、动能的表达式，知道重力做功与重力势能变化的关系，知道动能定理。知道机械能守恒定律的内容和守恒条件。科学思维：能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度之间的关系，并能分析、解释实际生活中的现象。通过重力做功与重力势能变化的关系、动能定理等体会功能关系。能应用机械能守恒定律解决有关问题科学探究：领悟应用功的表达式、牛顿第二定律和运动学公式推导动能定理的过程。能设计实验，验证机械能守恒定律科学态度与责任：能用功、功率、功能关系、能量守恒的观点解释生产、生活中的现象，并能解决实际问题，提高理论与实践相结合的能力。学习重点难点：重点：功、功率、功能关系、机械能守恒定律。难点：机车启动问题、动能定理的应用、机械能守恒定律的应用。学习任务：知识梳理知识应用：一、单选题1．如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（）

A．A所受的合外力对A不做功B．B对A的弹力做正功C．B对A的摩擦力做正功D．A对B的正压力等于A的重力2．如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示，取，则（）A．物体的质量为2kgB．动摩擦因数μ=0.1C．这3s内推力F做功16JD．这内物体克服摩擦力做功12J3．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h、倾角为的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下。下列说法正确的是（）A．落地前瞬间A球与B球速度相同B．两球重力的平均功率相等C．落地前的瞬间A球与B球的重力瞬时功率相同D．落地前的瞬间A球的重力瞬时功率比B球的瞬时功率小4．如图所示，将8个质量均为m的小物块（可视为质点）用轻质的细杆相连静止放在水平面上，相邻小物块间的距离为L。已知AB段光滑，小物块与BC段间的动摩擦因数均为μ。刚开始时1号小物块在B处，现用水平拉力作用在1号小物块上，使8个小物块一起向右运动，则1号物块运动过程中能达到的最大速度为（）

A． B． C． D．5．如图，轻杆可绕转轴O在竖直平面内转动，两端固定A、B两个小球（可视为质点），两小球的质量分别为mA=0.2kg，mB=0.1kg，到转轴O的距离分别为rA=20cm，rB=40cm。现给小球B大小为vB=4m/s线速度，使两小球在竖直平面内转动起来，不计转轴处的摩擦力及空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则轻杆转到水平位置时，轻杆对小球A的作用力大小为（）A．2NB．4NC．2ND．6N二、多选题9．下列说法正确的有（）A．若运动物体所受的合外力为零，则物体的动能一定保持不变B．若运动物体所受的合外力不为零，则物体的动能一定发生变化C．若运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零D．若运动物体的动能发生变化，则该物体所受合外力一定不为零6．湖北神农架国际滑雪场是华中地区一家规模大、海拔高的天然高山滑雪场，海拔高度为2120~2380米，有着“南国滑雪胜地”之美誉。在滑雪场地有个碗形坡道，可简化为如图所示的光滑的斜坡轨道与粗糙的弧形轨道与分别相切于两点，且轨道BCD是以O点为圆心、H为半径，圆心角为120°的圆弧，等高，C为最低点，轨道内粗糙程度处处相同。一滑雪爱好者从距B点高H处由静止开始自由下滑，恰好可以运动至距D点高处。不计空气阻力，重力加速度为g，则滑雪爱好者（）A．第一次经过C点时对轨道的压力大小小于重力大小的4倍B．第一次与第二次经过D点时的速度大小相同，均为C．从斜坡轨道DE返回后恰好可回到B点D．从斜坡轨道DE返回后一定能越过B点并沿斜坡轨道AB继续上滑至某处7．摆动是生活中常见的运动形式。如图甲所示，长为L的轻杆一端绕光滑的轴转动，另一端固定质量为m的小球1。如图乙所示，长为的轻杆一端绕光滑的轴转动，中点处和另一端分别固定质量均为m的小球2、3。三个小球均可视为质点，两杆均从水平位置由静止释放，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）

A．1、2运动到各自最低点时的动能相等B．1、2运动到各自最低点时的向心加速度大小之比为5：3C．在2运动到最低点的过程中，轻杆对2做正功D．在3运动到最低点的过程中，轻杆对3做的功为8．一半径为r的小球紧贴竖直放置的圆形管道内壁做圆周运动，如图甲所示。小球运动到最高点时管壁对小球的作用力大小为，小球的速度大小为v，其图像如图乙所示。已知重力加速度为g，规定竖直向下为正方向，不计一切阻力。则下列说法正确的是（）

A．小球的质量为B．圆形管道内侧壁半径为C．当时，小球受到外侧壁竖直向上的作用力，大小为D．小球在最低点的最小速度为10．如图所示，质量相同的两位同学（均视为质点），从同一水平地面沿不同路径运动到楼顶，女同学所用的时间比男同学所用的时间长，关于两同学向上运动的过程中，下列说法正确的是（）A．两同学克服重力做的功相同B．女同学克服重力做的功比男同学克服重力做的功多C．女同学克服重力做功的平均功率比男同学克服重力做功的平均功率小D．女同学克服重力做功的平均功率比男同学克服重力做功的平均功率大三、实验题12．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律。（1）下面选材和操作步骤中错误的是______。A．物块a和物块b应选用质量大、体积大、密度大的材料B．用天平测量物块a的质量和物块b的质量，要求小于C．把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，跨过定滑轮的轻质细线连接物块a和物块bD．把固定在物块a上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块a靠近打点计时器，先释放物块a和物块b再接通打点计时器的电源（2）在实验过程中打出的一条纸带如图乙所示，若每相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，打点计时器所用交流电的周期是T，测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为、、、、、，则打计数点A时物块a和物块b运动的速度大小______，打计数点E时物块a和物块b运动的速度大小______，从打计数点A到E的过程中，物块a和物块b组成的系统减小的重力势能______，系统增加的动能为______，若约等于，则在误差允许的范围内，物块a和物块b组成的系统机械能守恒。（物块a的质量、物块b的质量、重力加速度g、交流电的周期T、以及、、、、、均为已知，且结果用上述物理量符号表示，可以不化简）

13．某同学用如图甲所示的装置探究“恒力做功与动能变化的关系”。

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，先调节长木板上滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还要进行平衡摩擦力的操作，下列操作正确的是___________。A．将长木板水平放置，调节砂和砂桶的总质量为m，轻推小车，让其做匀速运动B．将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度，撤去砂和砂桶，轻推小车，让其做匀速运动（2）在实验中，当砂和砂桶的总质量m___________（填“远大于”、“远小于”或“等于”）小车（含砝码）的总质量M时，可以认为细线拉力等于砂和砂桶受到的重力。（3）实验中砂和砂桶的总质量，小车和砝码的总质量，取重力加速度大小，图乙是实验中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，已知打点计时器的工作频率为50Hz。用刻度尺进行相关长度的测量，其中CE段的测量情况如图丙所示，打点计时器打下D点时小车的速度大小为___________，从C点到E点细线的拉力对小车做的功为___________J，把此值与从C点到E点小车的动能变化量进行比较即可得到实验结论。（结果均保留三位有效数字）四、解答题14．在火炮发明并被大规模应用于实战之前，抛石机是中国古代常用的破城重器，如图甲是还原后的古代抛石机。某同学仿照古代抛石机制作一个抛石机模型如图乙所示，炮架上横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长轻杆，可绕转轴O转动，转轴O到地面的距离为，发射前长杆A端着地与地面成30°夹角，A端半球形凹槽中放置一质量的物体，两人用手拉动长轻杆另一端B至O点正下方，B贴近地面且速度，此时长轻杆受到装置作用迅速停止，A端物体从最高点水平飞出，重力加速度。求：（1）物体从最高点飞出时的速度大小；（2）物体从最高点飞出前对长杆凹槽在竖直方向上的弹力；（3）发射的整个过程中装置对物体做的功。

15．如图为一起重机从很深的坑中将重物提起，重物先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，当起重机输出功率达到其允许输出的最大值时，保持该功率不变，已知重物质量为500kg，起重机最大输出功率为60KW，求：（1）重物匀加速运动的时间；（2）重物上升的最大速度；（3）重物达到最大速度时共上升30m，则上升的总时间为多少？

17．滑雪是一项极具挑战性的运动。如图所示，AB为长的水平直滑道，DE是一圆心角为53°、半径为的光滑竖直圆弧滑道，E点为圆弧最低点。某次训练中，运动员从A点由静止开始，通过滑雪杖撑地沿直线向前滑行，运动员获得的水平推力恒为。运动员到达B点后水平滑出，恰好从D点沿圆弧切线方向滑入DE滑道。已知运动员连同装备质量，滑板与A、B滑道间的滑动摩擦力为，运动员可看做质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，，，求：（1）运动员到达B点的速度大小v；（2）B、D两点间的高度差h；（3）运动员到达E点时对滑道的压力大小。18．粮