2017屆江蘇省高考物理第一輪復習檢測題45

1、必修2第斤醴機械能第2講機械能守恒定律【老舸解讀】1.掌握亜力勢能*彈性勢能的槪念，井能計算.2掌握機械能守恒的條件"會判斷物體的機續(xù)能是否守恒.3.學握 機械能守恒定律的三種表達理式，理解苴勒程意.義，井能熟練應用一考點一 機械能守恒的判斷o考點逐項排查基砒層1. 重力做功與重力勢能(1) 重力做功的特點重力做功與路徑無關，只與初、末位置的高度差有關.(2) 重力做功與重力勢能變化的關系 定性關系：重力對物體做正功，重力勢能就減少；重力對物體做負功，重力勢能就增加. 定量關系：物體從位置 A到位置B時，重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少量，即 WG= AEp. 重力勢能的變化量

2、是絕對的，與參考面的選取無關.2. 彈性勢能(1) 定義發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的 勢能.(2) 彈力做功與彈性勢能變化的關系 彈力做功與彈性勢能變化的關系類似于重力做功與重力勢能變化的關系. 對于彈性勢能，一般物體的彈性形變量越大，彈性勢能越 3. 機械能動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能.4. 機械能守恒定律內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以互相轉(zhuǎn) 化，而總的機械能保持不變.5. 機械能守恒的條件(1) 系統(tǒng)只受重力或彈簧彈力的作用，不受其他外力.(2) 系統(tǒng)除受重力或彈簧彈力作用外，還受其他內(nèi)力和外力，但這些 力對系統(tǒng)不做功.系統(tǒng)內(nèi)

3、除重力或彈簧彈力做功外，還有其他內(nèi)力和外力做功，但 這些力做功的代數(shù)和為零.(4)系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，系統(tǒng)內(nèi)外也沒有機械能與其 他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化.思維深化判斷下列說法是否正確.(1) 克服重力做功，物體的重力勢能一定增加.(V )(2) 發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能.(V )(3) 彈簧彈力做正功時，彈性勢能增加.(X )(4) 物體速度增大時，其機械能可能在減小.(V )(5) 物體所受合外力為零時，機械能一定守恒.(X )(6) 物體受到摩擦力作用時，機械能一定要變化.(X )(7) 物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時，物體的機械能一定守 恒. ( V )1. 機械能守恒的

4、判斷下列關于機械能守恒的說法中正確的是（ A .做勻速運動的物體，其機械能一定守恒B .物體只受重力，機械能才守恒C.做勻速圓周運動的物體，其機械能一定守恒D .除重力做功外，其他力不做功，物體的機械能一定守恒答案 D解析 勻速運動所受合外力為零，但除重力外可能有其他力做功，如物體在阻力作用下勻速向下運動，其機械能減少了，A錯.物體除受重力或彈力也可受其他力，只要其他力不做功或做功的代數(shù)和為零, 機械能也守恒，B錯.勻速圓周運動物體的動能不變，但勢能可能變 化，故C錯.由機械能守恒條件知，選項 D正確.2. 機械能守恒的判斷（多選）如圖1所示，下列關于機械能是否守恒 的判斷正確的是（）A .甲

5、圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，物體 A機械能守恒B.乙圖中，物體A固定，物體B沿斜面勻速下滑，物體B的機械能C.丙圖中，不計任何阻力和定滑輪質(zhì)量時， A加速下落，B加速上升過程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒D .丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的機械能守恒答案 CD解析 甲圖中重力和彈力做功，物體 A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守 恒，但物體A機械能不守恒，A錯.乙圖中物體B除受重力外，還 受到彈力和摩擦力作用，彈力不做功，但摩擦力做負功，物體B的機 械能不守恒，B錯.丙圖中繩子張力對A做負功，對B做正功，代數(shù) 和為零，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，C對.丁圖中小球的動能不 變，勢能不變

6、，機械能守恒，D對.3. 機械能守恒的判斷如圖2所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點，橡皮繩豎直時處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端A .圓環(huán)機械能守恒B .橡皮繩的彈性勢能一直增大C.橡皮繩的彈性勢能增加了 mghD .橡皮繩再次達到原長時圓環(huán)動能最大 答案 C解析 圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功,即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力，所以圓環(huán)的機械能不守恒，如果把圓環(huán) 和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對象，則系統(tǒng)的機械能守恒，故A錯誤；橡皮繩的彈性勢能隨橡皮繩的形變量的變化而變化，由圖知橡皮繩先縮短后再伸長，故橡皮繩

7、的彈性勢能先不變再增大，故B錯誤;根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒，圓環(huán)的機械能減少了 mgh,那么圓環(huán)的機械 能的減少量等于橡皮繩的彈性勢能增大量， 為mgh，故C正確；在圓 環(huán)下滑過程中，橡皮繩再次達到原長時，該過程中動能一直增大，但 不是最大，沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的動能最大，故D錯誤.r 規(guī)律總結 機械能守恒條件的理解及判斷1. 機械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零，更不是合外力為零；“只有重力或彈力做功”不等于“只受重力或彈力作用”.2. 對于一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況，除非題目特別說明， 否則機械能必定不守恒.3. 對于系統(tǒng)機械能是否守恒，可以根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化進行判斷.考點二單物

8、體機械能守恒問題n考點逐項排查基砒層機械能守恒的三種表達式（i）守恒觀點表達式： Eki + Epi = Ek2 + Ep2 或 Ei = E2. 意義：系統(tǒng)初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能. 注意：要先選取零勢能參考平面，并且在整個過程中必須選取同一 個零勢能參考平面.（2）轉(zhuǎn)化觀點 表達式：AEk= AEp. 意義：系統(tǒng)的機械能守恒時，系統(tǒng)增加（或減少）的動能等于系統(tǒng)減 少（或增加）的勢能.（3）轉(zhuǎn)移觀點 表達式： AEA增=圧已減. 意義：若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，當系統(tǒng)的機械能守恒時，貝S A 部分機械能的增加量等于 B部分機械能的減少量.思維深化1. 在處理單個物體機械能守恒問題時通

9、常應用哪兩種觀點？二者有何區(qū)別？答案守恒觀點和轉(zhuǎn)化觀點，轉(zhuǎn)化觀點不用選取零勢能面.2. 在處理連接體問題時，通常應用什么觀點，其優(yōu)點在什么地方？答案轉(zhuǎn)化觀點和轉(zhuǎn)移觀點，都不用選取零勢能面.應用層題組階梯突破4. （處理拋體運動）（2014新課標H 15）取水平地面為重力勢能零點.一 物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能與重力勢能恰好相等.不計空氣阻力.該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為（）A.nB.4nC.3D.5 n12答案 B解析 設物塊水平拋出的初速度為 Vo,高度為h,由題意知2mvo2 =mgh,即vo= 2gh.物塊在豎直方向上的運動是自由落體運動，落地時的豎直分速度Vy=

10、 2gh = Vx= V0,則該物塊落地時的速度方向與水n平方向的夾角0= 4,故選項B正確，選項A、c、D錯誤.5. 處理多過程問題如圖3所示，豎直平面內(nèi)的一半徑 R= 0.50 m的 光滑圓弧槽BCD, B點與圓心O等高，一水平面與圓弧槽相接于 D 點，質(zhì)量m= 0.10 kg的小球從B點正上方H = 0.95 m高處的A點自 由下落，由B點進入圓弧軌道，從D點飛出后落在水平面上的Q點， DQ間的距離x= 2.4 m,球從D點飛出后的運動過程中相對水平面上 升的最大高度h = 0.80 m, g取10 m/s2，不計空氣阻力，求：A9I圖3(1) 小球經(jīng)過C點時軌道對它的支持力大小 Fn；

11、(2) 小球經(jīng)過最高點P的速度大小vP;D點與圓心O的高度差hoD.答案 (1)6.8 N (2)3.0 m/s (3)0.30 m1解析(1)設經(jīng)過C點時速度為V1,由機械能守恒有mg(H + R) = qmv12mv12由牛頓第二定律有Fn mg=廠代入數(shù)據(jù)解得Fn= 6.8 N1 o x(2)P到Q做平拋運動有h = 2gt2, 2= Vpt代入數(shù)據(jù)解得vp= 3.0 m/s.1(3) 由機械能守恒定律，有qmvp2 + mgh= mg(H + h°D)，代入數(shù)據(jù)，解得 hoD = 0.30 m.6. 處理多過程問題如圖4甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直 軌道AB和圓軌道B

12、CD組成，AB和BCD相切于B點，CD連線是圓 軌道豎直方向的直徑(C、D為圓軌道的最低點和最高點)，已知/ BOC =30°.可視為質(zhì)點的小滑塊從軌道 AB上高H處的某點由靜止滑下， 用力傳感器測出小滑塊經(jīng)過圓軌道最高點 D時對軌道的壓力為F,并 得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關系圖象，取g= 10 m/s2.求：(1) 小滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；(2) 是否存在某個H值，使得小滑塊經(jīng)過最高點 D后能直接落到直軌 道AB上與圓心等高的點.若存在，請求出 H值；若不存在，請說明 理由.° 0,25 0001751.00 iSmZ.答案 (1)0.1 kg 0.2 m (

13、2)存在 0.6 m解析(1)設小滑塊的質(zhì)量為m,圓軌道的半徑為Rmg(H - 2R) = 2mvDmvD2F+ mg=-R-得：F =2mg H 2Rmg取點(0.50 m,0)和(1.00 m,5.0 N)代入上式得：m= 0.1 kg, R= 0.2 m(2)假設小滑塊經(jīng)過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(如圖所示)由幾何關系可得- ROE= sin 30 °設小滑塊經(jīng)過最高點D時的速度為vd由題意可知，小滑塊從 D運動到E,水平方向的位移為 OE,豎直方 向上的位移為R,則OE= VDt, R= *gt2得到：vd = 2 m/s而小滑塊過D點的臨界速度vd'= gR= 2 m/s由于vd > vd',所以存在一個H值，使得小滑塊經(jīng)過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點1 2mg（H - 2R） = qmvD得到：H = 0.6 m考點三多物體機械能守恒問題H考點逐項排查基砒層多個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題的解題思路（1）首先分析多個物體組成的系統(tǒng)所受的外力是否只有重力或彈力做功，內(nèi)力是否造成了機械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化，從而判斷系統(tǒng)機械能是否守恒.（2）若系統(tǒng)機械能守恒，則機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，AEi=-圧2