高一物理-机械能守恒(讲解及练习)
高中物理---机械能守恒定律-----典型例题(含答案)【经典】

第五章:机械能守恒定律第一讲:功和功率考点一:恒力功的分析与计算1.(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物做的功是( ).答案D A.500 J B.4 500 J C.5 000 JD.5 500 J2.(单选)如图所示,三个固定的斜面底边长度相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。
完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部,在此过程中( ) 选DA.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多3、(多选)在水平面上运动的物体,从t=0时刻起受到一个水平力F的作用,力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示,则( ).答案ADA.在t=0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B.从t=0时刻开始的前3 s内,力F做的功为零C.除力F外,其他外力在第1 s内做正功D .力F 在第3 s 内做的功是第2 s 内做功的3倍 4.(单选)质量分别为2m 和m 的A 、B 两种物体分别在水平恒力F 1和F 2的作用下沿水平面运动,撤去F 1、F 2后受摩擦力的作用减速到停止,其v -t 图象如图所示,则下列说法正确的是( ).答案 CA .F 1、F 2大小相等B .F 1、F 2对A 、B 做功之比为2∶1C .A 、B 受到的摩擦力大小相等D .全过程中摩擦力对A 、B 做功之比为1∶25. (单选)一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v .若将水平拉力的大小改为F 2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v .对于上述两个过程,用W F 1、W F 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A .W F 2>4W F 1,W f2>2W f1B .W F 2>4W F 1,W f2=2W f1C .W F 2<4W F 1,W f2=2W f1D .W F 2<4W F 1,W f2<2W f1 答案 C6.如所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg 的料车沿30°的斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L 是4 m ,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,g 取10 N/kg ,求这一过程中:(1)人拉绳子的力做的功;(2)物体的重力做的功;(3)物体受到的各力对物体做的总功。
高中物理机械能及守恒定律专题及解析

高中物理机械能及守恒定律专题及解析高中物理机械能及守恒定律专题及解析一、机械能的概念及计算公式机械能是指一个物体同时具有动能和势能的能量,它是物体运动时的总能量。
机械能可以通过以下公式计算:机械能 = 动能 + 势能其中,动能的公式为:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²势能的公式为:势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度二、机械能守恒定律的表述及应用机械能守恒定律指的是,在一个封闭系统中,如果只有重力做功,没有其他非保守力做功,那么该系统的机械能守恒,即机械能的总量不会发生变化。
这一定律可以通过以下实验进行验证:将一个小球从一定高度上自由落下,当小球下落到一定高度时,用一个弹性绳接住小球,使其反弹上升,然后再次自由下落。
实验结果表明,当小球反弹的高度恰好等于初始下落高度时,机械能守恒定律成立。
在实际应用中,机械能守恒定律常常用于解决与能量转换和效率有关的问题。
例如,我们可以利用机械能守恒定律计算斜面上物体的滑动速度或滑动距离,来评估机械装置的效率。
此外,机械能守恒定律还可以用于解决弹簧振子、单摆等周期性运动问题。
三、机械能守恒定律的应用实例分析1. 斜面上物体滑动问题假设一个物体从斜面的顶端自由滑下,忽略空气阻力和摩擦力,那么当物体滑到斜面的底端时,动能和势能的变化可以用机械能守恒定律来表达。
设物体的质量为m,斜面的高度差为h,斜面的倾角为θ。
假设物体在斜面上的速度为v,那么动能和势能的变化可以表示为:动能的变化:ΔK = K(终) - K(始) = 1/2 × m × v² - 0 = 1/2 × m ×v²势能的变化:ΔU = U(终) - U(始) = m × g × h × sinθ - 0 = m × g× h × sinθ根据机械能守恒定律,动能的变化等于势能的变化,即:1/2 × m × v² = m × g × h × sinθ通过求解上述方程,可以得到物体在斜面上的滑动速度v的数值。
高一物理机械能守恒试题答案及解析

高一物理机械能守恒试题答案及解析1.从地面以仰角θ斜向上抛一质量为m的物体,初速度为V,不计空气阻力,取地面为零势能面,重力加速度为g。
当物体的重力势能是其动能的3倍时,物体离地面的高度为。
【答案】【解析】设物体离地面的高度为H,且速度为v,由题意知:,再由机械能守恒定律得:,联立解得:。
【考点】考查了机械能守恒2.如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则()A.t1时刻小球动能最大B.t2时刻小球动能最大C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C【解析】 t1时刻小球小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动,当弹力增大到与重力平衡,即加速度减为零时,速度达到最大,故A错误;t2时刻,弹力最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,故B错误;t2~t3这段时间内,小球处于上升过程,先做加速度不断减小的加速运动,后做加速度不断增大的减速运动,故C正确;t2~t3段时间内,小球和弹簧系统机械能守恒,故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能,故D错误;故选C.【考点】牛顿定律及动能定理的应用。
3.半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放,在下滑过程中两物体A.机械能均逐渐减小B.经最低点时动能相等C.在最低点对轨道的压力相等D.在最低点的机械能不相等【答案】C【解析】圆形槽光滑,两小球下滑过程中,均只有重力做功,机械能均守恒,即机械能均保持不变,故A错误;根据机械能守恒定律得:,同理有:,由于,则,故B错误;设在最低点时轨道对小球的支持力为,则根据牛顿第二定律,得:,得:,与圆形槽的半径无关.根据牛顿第三定律可知物体在最低点对轨道的压力与轨道半径也无关,则在最低点时两球对轨道的压力相等,故C正确;取圆形槽圆心所在水平面为参考平面,则在最高点时,两球机械能均为零,而且相等,下滑过程中机械能均守恒,则在最低点时机械能仍相等,故D错误。
高一物理机械能及其守恒定律练习及答案

高一物理---能量守恒定律1.假设列车从静止开始匀加速运动,经过500m的路程后,速度达到360km/h。
整个列车的质量为1.00×105kg,如果不计阻力,在匀加速阶段、牵引力的最大功率是A.4.67×106kW B.1.0×105kW C.1.0×108kW D.4.67×109kW2.在一种叫做“蹦极跳”有的运动中,质量为m的游戏者系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点。
若在下落过程中不计空气阻力,则以下说法正确的是A.速度先增大后减小B.加速度先减小后增大C.动能增加了mgL D.重力势能减少了mgL3.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是A空气阻力做正功B重力势能增加C动能增加D空气阻力做负功.4.一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,A升降机的速度不断减小B升降机的加速度不断变大C先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功D到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。
5.下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是6.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地。
若不计空气阻力,则A.垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C .垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定7.竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于球的速度。
物理高一下册 机械能守恒定律(篇)(Word版 含解析)

一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难)1.如图所示,两质量都为m 的滑块a ,b (为质点)通过铰链用长度为L 的刚性轻杆相连接,a 套在竖直杆A 上,b 套在水平杆B 上两根足够长的细杆A 、B 两杆分离不接触,且两杆间的距离忽略不计。
将滑块a 从图示位置由静止释放(轻杆与B 杆夹角为30°),不计一切摩擦,已知重力加速度为g 。
在此后的运动过程中,下列说法中正确的是( )A .滑块a 和滑块b 所组成的系统机械能守恒B .滑块b 的速度为零时,滑块a 的加速度大小一定等于gC .滑块b 3gLD .滑块a 2gL【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .由于整个运动过程中没有摩擦阻力,因此机械能守恒,A 正确;B .初始位置时,滑块b 的速度为零时,而轻杆对滑块a 有斜向上的推力,因此滑块a 的加速度小于g ,B 错误;C .当滑块a 下降到最低点时,滑块a 的速度为零,滑块b 的速度最大,根据机械能守恒定律o 21(1sin 30)2b mgL mv +=解得3b v gL =C 正确;D .滑块a 最大速度的位置一定在两杆交叉点之下,设该位置杆与水平方向夹角为θ 根据机械能守恒定律o 2211(sin 30sin )22a b mgL mv mv θ+=+ 而两个物体沿杆方向速度相等cos sin b a v v θθ=两式联立,利用三角函数整理得212(sin )cos 2a v gL θθ=+利用特殊值,将o =30θ 代入上式可得.521a v gL gL =>因此最大值不是2gL ,D 错误。
故选AC 。
2.如图甲所示,质量为4kg 的物块A 以初速度v 0=6m/s 从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B 。
已知物块A 与木板B 之间的动摩擦因数为μ1,木板B 与地面之间的动摩擦因数为μ2,A 、B 运动过程的v -t 图像如图乙所示,A 始终未滑离B 。
高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析

高一物理机械能及其守恒条件试题答案及解析1.如图所示,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中().A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】两个物体运动过程中均做匀变速直线运动,但M向下走受到向上的拉力,m向上走受到向上的拉力,故二者机械能均不守恒,但是因为没有机械能之外的能量产生,所以该系统的机械能守恒,故BD正确。
【考点】系统机械能守恒定律的应用2.半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放,在下滑过程中两物体()A.机械能均逐渐减小B.经最低点时对轨道的压力大小相等C.两球在最低点加速度大小不等D.机械能总是相等的【答案】BD【解析】由于两球从同一高度下滑,且两小球在圆形槽中滑行时机械能守恒,故在下滑过程中机械能也总相等,故选项A 错误,D正确;到达最低点的速度为,在最低点由牛顿定律,可得F=3mg,选项B正确;在最低点的加速度,与圆弧槽的半径无关,故选项C 错误。
【考点】机械能守恒定律及牛顿定律。
3.下列运动过程中,机械能一定守恒的是:A.做自由落体运动的小球B.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体C.在粗糙斜面上匀加速下滑的物块D.匀速下落的跳伞运动员【答案】A【解析】判断机械能是否守恒有两种方法,一是根据条件判断;二是直接判断动能和势能的总和是否保持不变.做自由落体运动的小球,只有重力做功,A正确;做竖直面上的匀速圆周运动的物体,在运动中重力势能改变,而动能不变,机械能不守恒,故B错误.沿粗糙斜面加速滑下的物块,由于摩擦力做功,所以机械能一定不守恒,C错误;跳伞员带着张开的降落伞匀速下降,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,故D错误。
【考点】考查了机械能守恒定律4.神舟号载人飞船在发射至返回的过程中,以下哪些阶段返回舱的机械能是守恒的A.飞船升空的阶段B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段C.返回舱在大气层外向着地球做无动力飞行阶段D.降落伞张开后,返回舱下降的阶段【答案】BC【解析】根据机械能守恒的条件,只有重力(或引力)做功时机械能守恒。
机械能守恒(解析版)

第八章 机械能守恒定律第四节 机械能守恒定律[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念围绕功能关系的基本线索,建立“通过做功的多少,定量的研究能量及其相互转化”的观念,进而理解机械能守恒定律。
科学思维 初步学会从能量守恒的角度来解释物理现象,分析物理问题。
科学探究 体会自然界中“守恒”思想和利用“守恒”思想解决问题的方法。
科学态度与责任通过机械能守恒的学习,使学生树立科学观点,理解和利用自然规律,解决实际问题。
1.机械能(1)定义:物体的动能与重力势能(弹性势能)之和称为机械能。
(2)表达式:E =E p +E k ,其中E 表示机械能。
2.机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力这类力做功的情况下,物体系统的动能与势能相互转化,但机械能的总量保持不变。
(2)表达式:12mv 22+mgh 2=12mv 21+mgh 1或E k2+E p2=E k1+E p1。
3.机械能的理解(1)机械能⎩⎪⎨⎪⎧动能:E k=12mv 2势能⎩⎪⎨⎪⎧重力势能:E p=mgh 弹性势能(2)机械能的性质①状态量:做机械运动的物体在某一位置时,具有确定的机械能。
②相对性:其大小与参考系、零势能面的选取有关。
③系统性:是物体、地球和弹性系统所共有的。
(3)动能和势能可以相互转化。
4.守恒条件的理解只有重力或弹力做功的物体系统,可从三个方面理解: (1)受力:物体系统只受重力或弹力作用。
(2)做功:物体系统存在其他力作用,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。
(3)转化:相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转化,无其他形式能量的转化。
注意:“只有重力或弹力做功”并非“只受重力或弹力作用”,也不是合力的功等于零,更不是某个物体所受的合力等于零。
知识点二 机械能守恒定律的应用 1.公式的证明如图,质量为m 的小球从光滑曲面上滑下。
当它到达高度为h 1的位置A 时,速度的大小为v 1,滑到高度为h 2的位置B 时,速度的大小为v 2。
高一物理讲义第七章 机械能及机械能守恒(带参考答案)

图1Hh 地面 天花板图2一、学习要点1、知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化。
2、理解机械能守恒定律的内容。
3、能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的表达式。
二、学习内容(一)机械能及机械能守恒1、 和 统称机械能。
2、机械能与参考平面的选择有关,选择不同的参考平面,机械能__________。
3、机械能守恒定律:在只有 或 做功的情况下,动能和势能 ,但总的机械能 。
问题1:如何理解机械能的相对性?例1、质量为m 的小球置于桌面,桌面离地面高度为h ,桌面离天花板的距离为H ,如图1所示。
(1)若以桌面为参考平面,则小球的机械能为__________; (2)若以地面为参考平面,则小球的机械能为__________; (3)若以天花板为参考平面,则小球的机械能为________。
练习1、质量为0.5kg 的物体从离地面10m 高处开始做自由落体运动,下落1s 后,物体的动能为_________,重力势能减少_________。
若以地面为参考面,则物体下落1s 末的机械能为_________; 若以下落的初始位置为参考面,则物体下落1s 末的机械能为 (g 取10m/s 2)。
练习2、质量为m 的小球,从离地面高h 处以初速度v 0竖直上抛,小球能上升到离抛出点的最大高度为H ,若选取该最高点位置为零势能参考位置,不计阻力,则小球落回到抛出点时的机械能是( ) A .0 B .mgHC .2012mv mgh D .mgh 点评:机械能与零势面的选择有关,同一点选择的零势能点不同,其机械能的值不同。
问题2:如何判断物体的机械能守恒?例2、(双选题)以下运动中机械能守恒的是( )A .物体沿斜面匀速下滑B .物体从高处以g/3的加速度竖直下落C .细绳一端拴一小球,使之在水平面内作匀速圆周运动D .物体沿光滑的曲面滑下练习3、图2所示的四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A 、B 、C 中斜面是光滑的,图D 中的斜面是粗糙的,图A 、B 中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A 、B 、D 中的木块向下运动,图C 中的木块向上运动。
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机械能守恒
模块一机械能守恒定律
知识导航
1.机械能的定义
力做功的过程,也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
我们把物体
的动能,重力势能和弹性势能统称为机械能,用E 表示,单位是J 重力做功
或弹簧弹力做功可以使机械能从一种形式转化为另一种形式。
2.机械能守恒定律
在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而系统的机械能保持不变这叫做机械能守恒定律。
由于势能是一个系统内物体所共有的能量,所以机械能守恒定律适用的是一个物体系统而不是单个物体。
对机械能守恒定律同学们可以从两个不同角度理解
(1)初态的机械能等于末态的机械能(需要选择零势能参考平面)
(2)系统内动能的减小量等于势能的增加量(或者势能的减小量等于动能的增加量)
3.机械能守恒的条件除了重力、弹力以外没有其他
力除了重力、弹力以外还受其他力,但其他力不
做功
除了重力、弹力以外还受其他力,且其他力也做功,但做功的代数和为零
实战演练
【例1】下列关于机械能是否守恒的说法中正确的是()
A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.做匀加
速直线运动的物体的机械能不可能守恒C.运动物体只要
不受摩擦阻力的作用,其机械能一定守恒D.物体只发生
动能和势能的相互转化,其机械能一定守恒
【例2】下列运动中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.子弹射穿木块
C.细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动
D.吊车将货物匀速吊起
E.物体沿光滑圆弧面从下向上滑动F.降落伞在
空中匀速下降
【例3】如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()
A.甲图中,物体A 将弹簧压缩的过程中,A 机械能守恒B.乙图中,在大小等
于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时,物体B 机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力
时,A 加速下落,B 加速上升过程中,A、B 机械能守恒D.丁图中,小球沿水平
面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
【例4】如图所示,一轻弹簧的一端固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度释放,让它自由下摆,不计空气阻力,则在重物由A 点摆向最低点B 的过程中()
A.弹簧与重物的总机械能守恒B.弹簧的
弹性势能增加C.重物的机械能定恒
D.重物的机械能增加
【例5】 如图所示,一固定斜面倾角为 30 ,一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面
向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小 g 。
若物块上升的最大高度为 H ,则此 过程中,物块的( )
A .动能损失了 2mgH
B .动能损失了 mgH
C .机械能损失了 mgH
D .机械能损失了 1
mgH
2
【例6】 物体做自由落体运动,E k 代表动能,E p 代表势能,h 代表下落的距离,以水平地面为零势能面。
下列所示图像中,能正确反映各物理量之间的关系的是(
)
A .
B .
C .
D .
【例7】 如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的 O 点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,
使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中( )
A .小球的机械能守恒
B .重力对小球不做功
C .绳的张力对小球不做功
D .在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
2gh gh
gh
2
【例8】 如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为 m 的小球 A ,若将小球 A 从弹簧原长位置由静止
释 放,小球 A 能够下降的最大高度为 h 。
若将小球 A 换为质量为 2m 的小球 B ,仍从弹簧原长位置 由静止释放,则小球 B 下降 h 时的速度为(重力加速度为 g ,不计空气阻力。
)( )
A .
B .
C .
D . 0
【例9】 如图所示,小球自高 h 处以初速度 v 0 竖直下抛,正好落在弹簧上,把弹簧压缩后又被弹起,
弹 簧质量不计。
空气阻力不计。
则下列说法正确的是( )
A .小球落到弹簧上后立即做减速运动,动能不断减小,但动能与弹性势能总和保持不变
B .在碰到弹簧后的下落过程中,系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大
C .在碰到弹簧后的下落过程中,重力势能与动能之和一直减小
D .小球被弹起后,最高点仍是出发点
【例10】如图所示是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置的一部分, M 为半径为 R = 1.0m 、固定
于 竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平, M 的下端相切处放置竖直向上的弹 簧枪,可发射速度不同的质量 m = 0.01kg 的小钢珠。
假设某次发射的钢珠沿轨道内侧恰好能经
过 M 的上端点水平飞出,取 g = 10m/s 2 ,弹簧枪的长度不计,则发射该钢珠前,弹簧的弹性势 能为(
)
A . 0.10J
B . 0.15J C
.
0.20J D . 0.25J
【例11】如图所示,把小球拉起使悬线呈水平状态后,无初速度地释放小球。
小球运动到最低点时,悬
线碰到钉子A ,AO 是整个线长的2。
则下列说法中,正确的是()3
A.碰到钉子A 后,悬线对小球的拉力是碰到钉子前的3 倍
B.碰到钉子A 后,小球的速度是碰到钉子前的3 倍
C.碰到钉子前后的瞬间,小球的机械能保持不变D.碰
到钉子A 以后,小球将能越过最高点
【例12】如图中两物体质量分别为m 和2m ,滑轮的质量和摩擦都不计,2m 的物体从静止开始下降h 后的速度是多大?
模块二能量守恒定律
知识导航
1.能量守恒定律
能量不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化成另一种形式从一个物体转移到别的物体,在转化或转移过程中,能的总量保持不变。
2.能量耗散
自然界中自发的能量转化和转移也具有某种方向性。
比如在与热现象有关的能量转化过程就是具有方向性的。
如摩擦力做功的过程,要损耗机械能而生热,产生的热不可能自发的全部转化成机械能。
这种现象叫做能量的耗散,在能源的利用过程中,及在能量的转化过程中,能量在数量上虽未减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了。
实战演练
【例13】有以下物理现象:在平直公路上行驶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;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
生感应电流.在这些现象所包含的物理过程中,这些运动的物体具有的相同特征是()
A.都有重力做功B.物体都要克服阻力做功C.都有动能转化为
其他形式的能D.都有势能转化为其他形式的能
【例14】在2008 年北京奥运会上,俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m 的成绩第24 次打破世界纪录。
图为她在比赛中的几个画面,下列说法中正确的是()
A.运动员过最高点时的速度为零B.撑杆恢复形变时,其弹性势能全
部转化为运动员的动能C.运动员助跑阶段,身体中的化学能只转化为
人的动能D.运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功
【例15】如图所示,一根原长为L 的轻弹簧.竖直放置,下端固定在水平地面上,一个质量为m 的小球,在弹簧的正上方从距地面高为H 处自由下落并压缩弹簧。
若弹簧的最大压缩量为x ,小球下落
过程受到的空气阻力恒为f ,则小球下落的整个过程中,小球动能的增量为,小球
重力势能的增量为,弹簧弹性势能的增量为。
【例16】如图所示,演员正在进行杂技表演。
由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()
A.0.3J B.3J
C.30J D.300J
【例17】如图所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上,现对小球施加一个方向水平向右的恒力F ,使小球从静止开始运动。
则小球在向右运动的整个过程中()
A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大
C.小球的动能逐渐增大D.小球的动能先
增大后减小
【例18】如图所示,一轻质弹簧原长l ,竖直固定在水平面上,一质量为m 的小球从离水平面高为H 处自由下落,正好压在弹簧上,下落过程中小球遇到的空气阻力恒为 f ,小球压缩弹簧的最大压缩量为x 。
则弹簧被压到最短时的弹性势能为()
A.(mg -f )(H-l +x)
B.mg (H-l +x)-f (H-l )
C.mgH -f (l -x)
D.mg (l -x)+f (H-l +x)。