1、2011年高中物理二轮总复习三十讲与2011高考命题方向预测第十一讲 机械能守恒定律 命题点1 守恒条件及实验验证 新高考命题方向预测1 下列物体中，机械能守恒的是 A.做平抛运动的物体 B被匀速吊起的集装箱 C光滑曲面上自由运动的物体D.物体以的加速度竖直向上做匀减速运动 * AC 指导：平抛运动中，只受重力(做功)，所以A对；被匀速吊起的集装箱，有拉力做功(或动能不变重力势能增加)；光滑曲面上自由运动的物体，除重力外虽还受弹力，但弹力不做功，所以C对，对D项可做计算分析：第二定律F-mg=m(-g)，有F=mg，则物体受到竖直向上的大小为=mg的外力作用，该力对物体做了正功，机机械能不守恒
2、2 如图11-1-8表现了撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆下面关于撑杆跳运动员在这这几个阶段小能量的转化情况的说法不正确的是A.助跑阶段运动员身体，中的化学能转化为人和杆的动能 B起跳时运动员的动能和身体小化学能转化为人和势能和动能 C.越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能D以上说法都不正确 * D 指导：助跑阶段是在水平跑道上运动，没有重力势能变化，A对；根据能量守恒知识，B、C都正确3 如图11-1-9，质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于寸O点，O与O点在同一水平面上分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于白然状态，将两球分别由静
3、止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同水平面上，则 A.两球到达各自悬点的正F方时，两球动能相等 B两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 C两球到达各自悬点的正厂方时，B球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时，A球损失的重力势能较多* B 指导：由于下降高度相等，所以摆下过程二球重力势能的减少量相等，故D错；B球的减少的重力势能还有部分转化成了弹性势能，而A球全部转化为动能，所以B对而A、 C错 4 竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H1，如图11-1-10所示现将一质量为m的物块轻轻放在乎板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度
4、为零，此时平板与地面间的距离为H2，若取无变形时为弹簧弹性势能的零点。则此时弹簧的弹性势能能Ep=_.* mg(H1-H2) 指导：在题述过程中，和未动能都是零，所以重力势能的减少量全部转化为弹性势能； EP=mg(H1H2)命题点2 机械能守恒定律及其应用 新高考命题方向预测1 行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流上述不同现象中所包含的相同的物理过程是 物体克眼阻力做功 物体的动能转化为其他形式的能量 物体的势能转化为其他形式的能量 物体的机械能转化为其他形式的能量A. B C D
5、* C 指导：题述四个现象都通过克服阻力做功而使机械能转化为其他形式的能，所以题对的，但第一种情况没有势能转化，第三种情况没有动能转化 2 如图11-2-6所示在地面上以速度vo抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能参考平面且不计空气阻力，则下列说法中不正确的是 A.物体到海平面时的势能为mgh B重力对物体做的功为mgh C物体在海平面上的动能为D物体在海平面上的机械能为 * A 指导：以地面为参考平面，物体在海平面时的势能为-mgh，故A错，抛出后的过程机械能守恒，所以AD对；重力做功与路径无关，故B对 3 如图11-2-7所示，ADC是一段竖直平面内的光
6、滑的圆弧形轨道，圆弧半径为R，O为圆心，OA水平，CD是一段水平光滑轨道，一根长为R，粗细均匀的细棒，开始时正好搁在轨道两个端点上，现由静止释放细棒，则此棒最后在水平轨道上滑行的速度为_.*指导：由机械能守恒定律得mgRsin45=mv2v=4 如图11-2-8所示，质量为2m和m的可看作质点的小球A、B，用不计质量不可伸长的细线相连，跨在固定的光滑圆柱两侧，半径为R.开始时，A球和B球与圆柱轴心同高，然后释放A球，则B球到达最高点时速率是多大?* v= 指导：B球上升了R的过程，A下降了R，所以由机械能守恒定律知：2mgR-mgk=mv2，v=考场热身探究性命题综合测试 1 当物体克服重力做
7、功时，物体的 A.重力势能一定减少，机械能可能不变 D重力势能一定增加，机械能一定增加 C.重力势能一定增加，动能可能不变D重力势能一定减少，动能可能减少* C 指导：当物体克服重力做功时，势能一定增加，与题还受其他力无关，也与怎样运动能无关，因而能动可能不变 2 如图Z11-1所示，某人以拉力F将物体沿斜面拉下，若拉力大小等于摩擦力，则下列说法正确的是 A.物体做匀速运动 B合外力对物体做功等于零 C.物体的机械能保持不变D物体机械能减小 * C 指导：因拉力与摩擦力等大，故它们做功代数和为零，所以总功就等于重力做功一机械能不变 3 以下说法中正确的是 A.一个物体所受合外力为零，它的机械能
8、一定守恒 B一个物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒 C一个物体所受合外力的冲量不为零，它的机械能可能守恒D一个物体所受的合外力对它不做功，它一定保持静止或匀速直线运动状态 * C 指导：合外力为零，重力本不做功，如匀速上升(或下降)，它的机械能就不守恒，所以A，B都错；对抛体运动，物体只受重力，外力的冲量不是零，但机械能是守恒的，所以C对，合外力不做功的情况，还有匀速圆周运动，因而D错4 桌面高h，质量为m的小球从桌面上方高为H处自由落下不计空气阻力，假设桌面处为零势能位置，则小球落到地面前瞬间的机械能为 Amgh BmgH C.mg(H+h) Dmg(H-h) * B 指导：落体起点的势
9、能mgH开始终等于全程中的任意状态时的机械能 5 从离地面h高处以初速度vo竖直向上抛出一个质量为m的小球，若取抛出处物体的重力势能为零，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为 * C 指导：在抛出点时的机械能为m之后的过程始终不变6 如图Z11-2所示，一光滑倾斜轨道与一竖直放置的光滑圆轨道相连，圆轨道的半径为R，一质量为m的小球，从高H=3尺处的A点由静止自由下滑，当滑至圆轨道最高点B时，小球对轨道的压力F=_ .*指导：AB的过程：mg(H-2k)= m 在B点：F+mg=m 另有H=3k 解三式得：F=mg7 1999年11月20日，我国成功发射了质量为m的“神州”号宇宙飞船，它标志着我
10、国载人航天技术有了新的重大突破该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行假设在运行中它的速度最大值为vm，在它由远地点运行到近地点的过程中，地球引力对它做功W，则宇宙飞船在近地点的速度为_在远地点的速度为_. * vm，v=v0= 指导：卫星运动过程中机械能守恒，那么在近地点热能最不，速度最大(vm)从近地点望远地点的过程，有：，因而有：8 如图Z11-3所示，两物体A、B用一轻弹簧相连，放在光滑水平桌面上，物体A的质量为物体B质量的2倍，物体A的左边有一竖直挡板现用力向左推物体B使弹簧压缩，外力做功W突然撤去外力，物体B将从静止开始向右运动，以后将带动物体A一起做复杂的运动，从物体A开始运动以后的
11、过程中，弹簧的弹性势能的最大值为_. * 指导：A刚开始运动时，W=,此后弹簧伸长到最长时弹性势能最大，EP=(mB+2mB)v2，上述过程动量守恒：mBvB=(mB+2mB)v，解这三个式子得EP=W9 在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)下列实验步骤按合理的操作顺序排列应是 _ _ A.将打点计时器竖直安装在铁架台上 B接通电源，再松开纸带，让重物自由落下 C取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)，重新做实验 D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，先用手提着纸带 E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2h3hn，计算出对应的瞬时速度 F分别算出和mghn,看在误
12、差范围内是否相等 (2)实验数据应在第1、第2点两点间的距离h1=210-3m的纸带上选取，这是因为_ .*(1)ADBCEF (2)由自由落体知识得h1=gt2= 98 002m=2 mm10 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80ms2，测得所用重物的质量为1.00ks甲、乙、丙3学生分别用同一装置打出3条纸带，量出各纸带上第1、第2两点间的距离分别为0.10 cm、0.19 cm和0.25 cm，则可肯定_(选填“甲”、“乙”、“丙”)在操作上有错误，错误是_若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续3点A、B、C到第1点O的
13、距离分别为15.55 cm、19.20cm和23.23cm，则当打点计时器打B点时，重物的重力势能减小量为_J，重物的动能为_J.(均保留3位有效数字) *丙；先放低带后开电源；188；184 指导：如果先开电源后放纸带，则第1，2点之间距离小于等于02 m，若先放低带后开电源，则距离大于02 m，Ep=mgh=188J，Ek=m(gt)2+1.84J11 如图Z11-4所示物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量mA=1.5 kg，物体B的质量mB=1 kg开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度为1 m，放手让A从静止开始下落求： (1)当A着地时，B的速率(2)物体A落地后，B还能升高的高度*(1)2m/s(2)02m指导：(1)mAgh-mBgh=(mA+mB)v2，v=2m/s(2)h=