物理-必修2-教师用书-补充习题-第7章-机械能守恒定律
必修1 第七章机械能守恒定律教师教学用书五、补充习题A组1、A、B两物体质量分别为m和2m，A静止于光滑水平面上，B静止于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A和B，使它们前进相同位移。
在此过程中，下面说法正确的是（）A、两次推力做功一样多B、对A的推力做功多一些C、两次推力做功的功率一样大D、对B的推力做功的平均功率较小2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/4时，汽车的瞬时加速度的大小为（）A、P/(mv)B、2P/(mv)C、3P/(mv)D、4P/(mv)3、一人用力踢质量为0.5kg的皮球，使球由静止开始以20m/s的速度飞出。
假定人踢球瞬间对球平均作用力是100N，球在水平方向运动了20m后停止，则人对球所做的功为（）A、25JB、50JC、100JD、2000J4、如图7-33，A、B两球质量相等，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，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态。
将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自到达悬点正下方时（）7-33A、两球动能相等B、A球动能较大C、B球动能较大D、A球减少的重力势能较多5、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是（）A、提升过程中手对物体做功m(a+g)hB、提升过程中合力对物体做功mahC、提升过程中物体的动能增加m(a+g)hD、提升过程中物体克服重力做功mgh6、如图7-34，质量为m的物块，始终固定在倾角为θ的斜面上，下面说法中正确的是（）A、若斜面向左匀速移动距离x，斜面对物块的作用力没有做功B、若斜面向上匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功mgxC、若斜面向左以加速度a移动距离x，7-34θ斜面对物块的作用力做功maxD、若斜面向下以加速度a移动距离x，斜面对物块的作用力做功m(g+a)x7、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s。
从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图7-35所示。
设在第1s内、第2s内、第3s内，力F 对滑块做功的大小分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是（）A、W1=W2=W3B、W1=W2<W3C、W1<W2<W3D、W1<W3<W2123123F/Nt/s1231v/(m·s-1)t/s7-358、如图7-36所示，分别用恒力F1和F2先后将质量为m的物体从静止开始沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，两次所用的时间相同，在这两个过程中（）7-36A、F1和F2所做的功相同B、物体机械能变化量相等C、第二次物体所受的合力做功较多D、物体的动能的变化量相同9、如图7-37，一条很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一个小球a和b。
a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。
从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）7-37hbaA、hB、1.5hC、2hD、2.5h10、如图7-38，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩到最短。
若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，下列说法正确的是（）A、小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒abc7-38B、小球的重力势能随时间先减少后增加C、小球在b点时动能最大D、b到c点过程中小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量11、质量为m1子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为m2的木块，并留在其中。
下列说法正确的是（）A、子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B、阻力对子弹做的功与子弹减少的动能数值相等C、子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D、子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功12、如图7-39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，下列说法正确的是（）A、A球到达最低点时速度为0B、A球机械能减少量等于B球机械能增加量C、B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D、当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度13、如图7-40所示，从倾角θ的斜面上的M点水平抛出一个小球，小球的初速度为v0，最后小球落在斜面上的N点。
重力加速度为g，在已知θ和v0的条件下，空气阻力不计，则（）A、可求出M、N之间的距离B、可求出小球落到N点时的动能C、可求出小球落到N点时的速度的大小和方向D、可求出小球从M点到达N点的过程中重力所做的功14、如图7-41所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为、劲度系数为的轻质弹簧。
现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离，若在这一过程中P端上移的距离为，则此过程物体重力势能的增加量为。
图7-41kPOFhBθ2θ1图7-4215、把质量为m的篮球竖直向上抛出，若所受空气阻力大小恒定为F，上升的最大高度为，则人对篮球所做的功为，篮球落回原抛出位置的速度大小为。
16、如图7-42所示，用恒力F通过定滑轮把静止于水平面上的物体从位置A接到位置B，不计滑轮和物体的大小，滑轮离地的高度为，物体在A、B位置时，细绳与水平面间的夹角分别是θ1、θ2，则拉力F在这一过程中所做的功为。
17、质量为5kg的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的图像如图7-43所示，试求：1236v/(m·s-1)t/s12图7-43（1）滑动摩擦力在0～3s内做的功；（2）拉力在1s末的功率。
18、如图7-44所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。
一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。
要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。
求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度的取值范围。
图7-44B组1、一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图7-45中左图所示。
则拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的（g取10m/s2）（）v/(m·s-1)t/sP/Wt/sP/Wt/sBP/Wt/sCP/Wt/sD2、如图7-46，用与水平方向成θ的力F，拉质量为m的物体水平匀速前进，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ，则在此过程中F做功为（）A、图7-46θB、C、D、3、一轻质弹簧固定于水平地面上，一质量为m的小于自距地面高为处自由下落到弹簧上端，并将弹簧压缩，设速度达到最大的位置离地面的高度为，最大速度为。
若让此小球从离地面高度为处自由下落，速度达到最大时的位置离地面的高度为，最大速度为。
已知>，则（）A、 B、C、 D、4、A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图像如图7-47所示。
则A、B所受摩擦阻力之比与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比分别为（）t2tOABV0v图7-47A、4：1，2：1B、2：1，4：1C、1：4，1：2D、1：2，1：45、光滑水平面上以速度匀速滑动的物块，某时刻受到一水平恒力F的作用，经一段时间后物块运动到B点，速度大小仍为，方向改变了90°，如图7-48所示，则在此过程中（）图7-48V0V0ABA、物块的动能一定始终不变B、水平恒力F方向一定与AB连线垂直C、物块的速度一定先增大后减小D、物块的加速度不变6、小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。
在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于（）A、/9B、2/9C、/3D、4/97、如图7-49所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。
若从A点上升至B点和众B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为E kB、E kC，图中AB=BC，则一定有（）图7-49A、W1>W2B、W1<W2C、E kB>E kCD、E kB<E kC8、如图7-50所示小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为（小球可看做质点），小车与小球一起以速度沿水平方向向左匀速运动。
当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动，此后小球升高的最大高度可能是（线未被拉断）（）A、大于B、小于图7-50v0C、等于D、等于9、如图7-51所示，小木块可以分别从固定斜面沿左边或右边由甫开始滑下，且滑到水平面上的A点或B点停下。
假定小木块和斜面及水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平缓连接，图中水平面上的O点位于斜面顶点正下方，则（）A、距离OA等于OBB、距离OA大于OBC、距离OA小于OBD、无法做出明确的判断AO图7-51B图7-52tF/N2.00.5θ10、将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。
某一小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点上。
当小球在竖起面内来回摆动时（如图7-52甲），用力传感器测得绳子对悬点的拉力随时间变化的曲线如图7-52乙所示取重力加速度g=10m/s2，求绳子的最大偏角θ=11、某地风速为，设空气的密度为，如果通过横截面积的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率的公式P= ，计算其数值约为 W（取一位有效数字）12、质量均为的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，如图7-53。
开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8m。
若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动（斜面足够长），求：（1）物体A着地时的速度（2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离。
B3000.8m图7-5313、跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一，如图7-54为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。
助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为370的斜坡，BC是半径为R=10m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于C，AB竖直高度差h1=35m，竖直跳台CD高度差为h2=5m，跳台底端与倾角为370的斜坡DE相连。
高中物理必修2第七章机械能守恒定律之机械能守恒定律同步练习
高中物理必修2第七章机械能守恒定律之机械能守恒定律同步练习1. 以下关于机械能能否守恒的说法中正确的选项是〔〕A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B. 做匀减速直线运动的物体的机械能不能够守恒C. 运植物体只需不受摩擦阻力作用，其机械能一定守恒D. 物体只发作动能和势能的相互转化，物体的机械能一定守恒2. 一物体运动在升降机的地板上，在升降机减速上升的进程中，地板对物体的支持力所做的功等于〔〕A. 物体势能的添加量B. 物体动能的添加量C. 物体动能的添加量与物体势能添加量之和D. 物体动能的添加量与物体势能添加量之差3. 如下图，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自在落下，不计空气阻力，假定桌面处的重力势能为零，小球落到空中前的瞬间的机械能应为〔〕A. mghB. mgHC. mg〔H+h〕D. mg〔H-h〕4. 一团体站在阳台上，以相反的速率v0，区分把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力，那么三个球落地时的速率〔〕A. 上抛球最大B. 下抛球最大C. 平抛球最大D. 三个球的一样大5. 质量相反的两个小球，区分用长为l和2 l的细绳悬挂在天花板上，如下图，区分拉起小球使细绳伸直呈水平形状，然后悄然释放，当小球抵达最低位置时〔〕A. 两球运动的线速度相等B. 两球运动的角速度相等C. 两球运动的减速度相等D. 细绳对两球的拉力相等6. 质量为m 的物体，从运动末尾以2g 的减速度竖直向下运动h 高度。
以下说法中正确的选项是 〔 〕A. 物体的势能增加2mghB. 物体的机械能坚持不变C. 物体的动能添加了2mghD. 物体的机械能添加了mgh7. 如下图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过润滑的滑轮，绳两端各系一小球a 和b .a 球质量为m ，静置于空中；b 球质量为3m ，用手托住，高度为h ，此时轻绳刚好拉紧。
从运动末尾释放b 球后，a 球能够到达的最大高度为 〔 〕A. hB. 1.5hC. 2hD. 2.5h8. 如下图，质量为m 的小球用不可伸长的细线悬于O 点，细线长为L ，在O 点正下方P 处有一钉子，将小球拉至与悬点等高的位置无初速释放，小球刚好绕P 处的钉子做圆周运动。
高一物理必修二第七章机械能守恒定律-经典教学教辅文档
课题7.2 功备课工夫上课工夫课型课程目标知识与技能1.掌握计算机械功的公式W=Fscosα；2知道在国际单位制中，功的单位是焦耳（J）；3.知道功是标量。
过程与方法知道做机械功的两个不可缺少的要素，知道做功和“工作”的区别情感态度与价值观知道当力与位移方向的夹角大于90°时，力对物体做负功，或说物体克服这个力做了功。
教学重点在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。
教学难点1．物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆。
2．要使先生对负功的意义有所认识，也较困难。
教学过程二次备课新课教学1、推导功的表达式教师活动：如果力的方向与物体的运动方向分歧，该怎样计算功呢？投影成绩一：物体m在程度力F的作用下程度向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。
先生活动：考虑老师提出的成绩，根据功的概念独立推导。
在成绩一中，力和位移方向分歧，这时分功等于力跟物体在力的方向上挪动的距离的乘积。
W=Fs教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？投影成绩二：物体m在与程度方向成α角的力F的作用下，沿程度方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。
先生活动：考虑老师提出的成绩，根据功的概念独立推导。
在成绩二中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F 的作用效果把F 沿两个方向分解：即跟位移方向分歧的分力F 1，跟位移方向垂直的分力F 2，如图所示：αcos 1F F =αsin 2F F =据做功的两个不可缺少的要素可知：分力F 1对物体所做的功等于F 1s 。
而分力F 2的方向跟位移的方向垂直，物体在F 2的方向上没有发生位移，所以分力F 2所做的功等于零。
所以，力F 所做的功W =W 1＋W 2=W 1=F 1s=Fs cos α教师活动：展现先生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。
力F 对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。
高中物理人教版必修2教案-人教版-高中物理-必修2-第七章机械能守恒定律练习题
第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量1．在如图所示的实验中，小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下，每次都能到达右端与A等高的B点．关于其原因，下列说法中正确的是( )A．是因为小球总是记得自己的高度B．是因为小球在运动过程中，始终保持能量守恒C．是因为小球在运动过程中，始终保持势能守恒D．是因为小球在运动过程中，始终保持动能守恒2．下面的物体中，只具有动能的是( )，只具有势能的是( )，既具有动能又具有势能的是( )．(以地面为参考平面)A．停在地面上的汽车B．在空中飞行的飞机C．被起重机吊在空中静止的货物D．压缩的弹簧E．正在水平铁轨上行驶的火车3.在伽利略的理想斜面实验中，小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同，我们把这一事实说成是“有某一量守恒”，下列说法正确的是( )A．小球在运动的过程中速度是守恒的B．小球在运动的过程中高度是守恒的C．小球在运动的过程中动能是守恒的D．小球在运动的过程中能量是守恒的4．从高处落下一个球，与地相碰后又被弹回到原高处．球从下落到着地时间内，______能转化为________；球从离开地面到升回到原处，________能转化为________．4.下列过程中有什么样的能量转化？5．放爆竹时，爆竹腾空飞起．__________________________________________________ B．冬天人们在阳光下取暖．__________________________________________________ C．用煤气灶烧水．___________________________________________________D．反复弯折的铁丝发热．________________________________________________6．如图所示，滚摆在上下转动时，能量如何转化？能的总量是否保持不变？7．现代生活离不开电能，水电资源是中国现有能源中惟一可以大规模开发的可再生能源(如图所示)．在水利发电过程中，能量是如何转化的？8．打夯时，夯锤高高举起又落下，砸在工作面上(如图所示)，请你说说打夯的过程中发生了哪些能量的转化？9．(1)全自动手表不用人工上发条，分析它是如何获得能量而不停地走动的．(2)如果让它长时间静止不动它还能走动吗？为什么？10．17世纪初，伽利略在研究中发现了“摆球的等高性”．下图是他当时研究的装置图(叫伽利略摆)．将小铁球拉到一定高度，然后释放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大．在铁架上再夹一个细杆，使得小球运动到最低点时，挂小球的细线被这个细杆挡住．将小球拉到与先前同样的高度，然后释放，观察小球能摆多高，在哪个位置速度最大．做一下伽利略的实验，你观察的结果是什么？先尝试用牛顿定律进行解释，再用本节学习的知识进行解释．参考答案1、B解析：小球在运动过程中守恒的“东西”是能量．2、答案：E CD B3.D4、答案：重力势能动能动能重力势能5、答案：A.化学能转化为动能，动能转化为重力势能．B．太阳能转化为热能．C．化学能转化为热能．D．机械能转化为热能．6、答案：滚摆向上转动时，动能转化为重力势能，向下转动时，重力势能转化为动能．若不计空气阻力，机械能总量保持不变．7、答案：在水力发电过程中，利用水位落差，先把重力势能转化为发电机电枢的动能，再把动能转化为电能．8、答案：人把夯举高消耗体内的化学能使夯具有重力势能，下落时夯的速度越来越大，势能转化为动能，落地时动能又转化成内能等其他形式的能．9、答案：(1)全自动手表靠手臂摆动上发条，产生弹性形变，然后由机械装置，控制其弹性形变的恢复量，即秒针的走动．齿轮间的相互咬合，构成了时针和分针及秒针的相对位置，就可以显示时间．也就是说发条通过上链动作，聚焦能量，然后通过传动系统把能量输送到指针上显示时间．(2)如果长时间静止，发条上储存的能量消耗完毕后，它就会停止走动．10、答案：不管放不放细杆，小球摆起的高度都相同，小球在最低点的速度最大．。
高一物理人教版必修二 第七章 机械能守恒定律单元练习题(含答案)
第七章机械能守恒定律一、单选题1.如图所示，物体从高h的斜面顶端A由静止滑下，到斜面底端后又沿水平面运动到C点而停止．要使这个物体从C点沿原路返回到A，则在C点处物体应具有的速度大小至少是()A．B． 2C．D．2.如图所示，质量为m的苹果，从距地面高度为H的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为()A．－mghB．mgHC．－mg(H＋h)D．mg(H＋h)3.下列关于重力势能的几种理解，正确的是()A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C．选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落地时物体的重力势能不相等D．选取不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响有关重力势能问题的研究4.在“探究功与速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是()A．橡皮筋做的功可以直接测量B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍5.关于功和能，下列说法不正确的是()A．滑动摩擦力对物体可以做正功B．当作用力对物体做正功时，反作用力可以不做功C．做曲线运动的物体，由于速度不断地变化，一定有外力对物体做功D．只有重力作功的物体，在运动过程中机械能一定守恒6.如图所示，由理想电动机带动的水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带左端点上．设工件初速度为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v，而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为μ，左右端点相距L，则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为()A．μmglB．mv2C．μmgl＋mv2D．mv27.质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2 s内F 与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v－t图象如图所示，g取10 m/s2，则()A．拉力F的大小为100 NB．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 WC． 4 s内拉力所做的功为480 JD． 4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J8.卫星发射上升过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为()A．重力做正功，重力势能减小B．重力做正功，重力势能增加C．重力做负功，重力势能减小D．重力做负功，重力势能增加9.如图是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在NBA赛场上投二分球时的照片．现假设林书豪准备投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起，已知林书豪的质量为m，双脚离开地面时的速度为v，从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h，则下列说法正确的是()A．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为0B．从地面跃起过程中，地面对他所做的功为mv2＋mghC．从下蹲到离开地面上升过程中，他的机械能守恒D．离开地面后，他在上升过程中处于超重状态，在下落过程中处于失重状态10.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力.已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR二、多选题11.(多选)如图所示，木块A，B叠放在光滑水平面上，A，B之间不光滑，用水平力F拉B，使A，B一起沿光滑水平面加速运动，设A，B间的摩擦力为F f，则以下说法正确的是( )A．F对B做正功，对A不做功B．F f对B做负功，对A做正功C．F f对A不做功，对B做负功D．F f对A和B组成的系统做功为012.(多选)关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是()A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径13.(多选)如图所示，固定在地面的斜面上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图．斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r.将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦．则在各小球运动过程中，下列正确的是()A．球1的机械能守恒B．六个球落地点各不相同C．球6的水平射程最小D．球6在OA段机械能增大14.(多选)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是()A．斜面对物体m的支持力一定做正功B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功15.(多选)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是()A．物体重力做的功为mghB．物体所受阻力做功为C．物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为三、实验题16.在“探究功与速度变化的关系”实验中．(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是()A．释放小车的位置等间距的变化B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置静止释放(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是()A．一直增大且增量不变B．先减小后增大C．先增大后减小D．先增大后均匀不变再减小(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：A：实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B：保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．请回答下列问题：①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)．17.如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.④读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt1和Δt2.⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为E k1＝________和E k2＝________.⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔE p＝________.(重力加速度为g)⑧如果满足关系式____________，则可认为验证了机械能守恒定律．四、计算题18.如图所示，质量m＝1 kg 的木块静止在高h＝1.2 m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数μ＝0.2，用水平推力F＝20 N，使木块产生位移l1＝3 m时撤去，木块又滑行l2＝1 m后飞出平台，求木块落地时速度的大小．19.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10 s时间内小车牵引力的功率保持不变，7 s末到达最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力F f大小不变．求：(1)小车所受阻力F f的大小；(2)在t1～10 s内小车牵引力的功率P；(3)求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移．20.在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图象(图中AB、BO均为直线)，假设电动车在行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：(1)电动车的额定功率；(2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s?五、填空题21.一个质量为0.1 kg的球在光滑水平面上以5 m/s 的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.22.质量为1 kg的物体从离地面1.5 m高处以速度10 m/s抛出，不计空气阻力，若以地面为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能是________J，落地时的机械能是________J．(g取10 m/s2)23.近年来我国建立了许多风力发电厂．某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为__________．风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积．某台风力发电机风轮机叶片的长度为r，设空气的密度为ρ，气流速度为v，则在时间t内风轮机可以接受到的最大风能为__________．24.如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．25.在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有()；通过计算得到的有 ()A．重锤的质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度答案解析1.【答案】B【解析】从A→C由动能定理得mgh－W f＝0，从C→A有－mgh－W f＝0－mv，故C点速度v0＝2.2.【答案】A【解析】以地面为零势能面，坑在地面以下，苹果落到坑中时的重力势能为－mgh；故选A.3.【答案】D【解析】重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，一个物体重力势能的大小跟它能否对别的物体做功无必然联系．4.【答案】B【解析】橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．故B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车做加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C错误；橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似，满足关系：E p＝kΔx2，所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍，故D错误5.【答案】C【解析】6.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律知道工件的加速度为μg，所以速度达到v而与传送带保持相对静止所用时间：t＝工件的位移为x＝工件相对于传送带滑动的路程大小为Δx＝vt－＝产生的热量Q＝μmgΔx＝mv2由能量守恒定律知，电动机每传送完一个工件消耗的电能一部分转化为一个工件的动能，另一部分转化为内能，则E电＝E k＋Q＝mv2＋mv2＝mv2故D正确．7.【答案】B【解析】由图象可得：0～2 s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为：a1＝＝m/s2＝5 m/s2，匀减速过程有F＋F f＝ma1.匀加速过程加速度大小为a2＝＝m/s2＝1 m/s2，有F－F f＝ma2，解得F f＝40 N，F＝60 N，故A错误.物体在4 s时拉力的瞬时功率为P＝Fv＝60×2 W＝120 W，故B正确.4 s内物体通过的位移为x＝(×2×10－×2×2)m＝8 m，拉力做功为W＝－Fx＝－480 J，故C错误.4 s内物体通过的路程为s＝(×2×10＋×2×2) m＝12 m，摩擦力做功为W f＝－F f s ＝－40×12 J＝－480 J，故D错误.8.【答案】D【解析】卫星发射时高度逐渐上升，卫星的重力做负功，重力势能越来越大．9.【答案】A【解析】从地面跃起过程中，地面对他有支持力但没有位移，所以地面对他不做功，故A对，B 错．从下蹲到离开地面上升时，消耗体内化学能从而使他具有一定的动能，机械能增加，故C 错．离开地面后无论上升还是下落都处于失重状态，D错．10.【答案】D【解析】重力做功与路径无关，所以W G＝mgR，选项A错；小球在B点时所受重力提供向心力，即mg＝m，所以v＝，从P点到B点，由动能定理知：W 合＝mv2＝mgR，故选项C错；根据能量守恒知：机械能的减少量为|ΔE|＝|ΔE p|－|ΔE k|＝mgR，故选项B错；克服摩擦力做的功等于机械能的减少量，故选项D对.11.【答案】ABD【解析】A，B一起沿光滑水平面加速运动，它们的位移相等，F作用在B物体上，没有作用在A 物体上，且AB向前做加速运动，在力F的方向上发生了位移，由W＝Fl可知，F对B做正功，对A不做功，故A正确；B对A的摩擦力向右，A对B的摩擦力向左，而位移水平向右，由W＝FL cosθ可知，F f对B做负功，F对B做正功，故B正确，C错误；F f对A做功为WA＝F f l，F f对B 做功为WB＝－F f l，故F f对AB整体做功为W＝WA＋WB＝0，故F f对A和B组成的系统不做功，D 正确．12.【答案】ACD【解析】13.【答案】CD【解析】6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，整个系统的机械能守恒．当有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，球2对1的作用力做功，故球1的机械能不守恒，故A 错误；由于6、5、4三个球在水平轨道运动时，在斜面上的小球仍在加速，所以离开A点时，球6的速度最小，水平射程最小，而最后三个球在水平轨道上运动时不再加速，3、2、1的速度相等，水平射程相同，所以六个球的落点不全相同，故B错误；由于有部分小球在水平轨道上运动时，斜面上的小球仍在加速，所以可知离开A点时球6的速度最小，水平射程最小，故C正确；球6在OA段运动时，斜面上的球在加速，球5对球6的作用力做正功，动能增加，机械能增加，故D 正确．14.【答案】ACD【解析】物体所受的支持力始终垂直斜面向上，由于位移方向水平向左，因此支持力一定做正功；摩擦力做的功有三种可能性：当加速度a＝g tanα时，物体所受的摩擦力为零，摩擦力不做功；当加速度a＞g tanα时，物体所受的摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；当加速度a＜g tanα时，物体所受的摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功．故选项A，C，D正确．15.【答案】ACD【解析】因物体的加速度为g，由牛顿第二定律可知，mg－F f＝ma解得空气阻力F f＝mg.重力做功W G＝mgh，阻力做功W f＝－mgh，A、D对，B错；重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，重力做正功，故重力势能减小mgh，C正确．16.【答案】(1)D(2)D(3)①等间距②等于【解析】(1)并且橡皮筋的拉力是一个变力，根据胡克定律及功的定义得：W＝x＝kx2，所以当释放小车的位置等间距的变化时，不能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化，故A错误；当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，故B、C错误；增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放，这样保证了x不变，F呈整数倍增加，橡皮筋做功呈整数倍增加，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故D正确．(2)橡皮条伸长阶段，小车在橡皮条的拉力作用下加速运动，当橡皮条恢复原长后，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，后在阻力作用下做减速运动，根据运动学规律知点间距先增加后均匀，再减小，故D正确．(3)①根据匀速直线运动规律x＝vt知，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的．②滑块做匀速直线运动时，由平衡条件得：除细绳对滑块拉力之外，滑块所受其它力的合力F其它与拉力等大反向，而拉力与钩码的重力等大反向．当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块所受的合外力为F其它，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小．17.【答案】⑥(M＋m)()2(M＋m)()2⑦mgs⑧ΔE p＝E k2－E k1【解析】⑥滑块通过光电门的速度v1＝，v2＝所以E k1＝(M＋m)v＝(M＋m)()2E k2＝(M＋m)v＝(M＋m)()2⑦系统重力势能的减少量等于托盘和砝码重力势能的减少量ΔE p＝mgs.⑧若ΔE p＝E k2－E k1，则验证了机械能守恒定律．18.【答案】8m/s【解析】木块的运动分为三个阶段，先是在l1段做匀加速直线运动，然后是在l2段做匀减速直线运动，最后是平抛运动．对整个过程由动能定理得Fl1－μmg(l1＋l2)＋mgh＝mv2－0，解得v＝8m/s.19.【答案】(1)2 N(2)12 W(3)1.5 s 2.25 m【解析】(1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力F f作用下做匀减速运动，由图象可得减速时加速度的大小为a＝2 m/s2则F f＝ma＝2 N(2)小车做匀速运动阶段即7～10 s内，设牵引力为F，则F＝F f由图象可知v m＝6 m/s；解得P＝Fv m＝12 W(3)设0～t1时间内的位移为x1，加速度大小为a1，则由P＝F1v1得F1＝4 N，F1－F f＝ma1得a1＝2 m/s2，则t1＝＝1.5 s，x 1＝a1t＝2.25 m.20.【答案】(1)6 kW(2)1 s【解析】(1)由题图可知AB段表示电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率(B点)，BC段表示车做变加速运动，达到最大速度(C点)后做匀速运动．当v max＝15 m/s时，F＝400 N，则恒定的阻力F f＝F＝400 N电动车的额定功率P＝F f v max＝6 kW.(2)在AB段：F＝2 000 N由P＝Fv得匀加速运动的末速度v＝3 m/s又F－F f＝ma加速度a＝2 m/s2由v′＝at得t＝1 s.21.【答案】－10 m/s0【解析】22.【答案】65655050【解析】若以地面为零势能面，物体的机械能E1＝mv＋mgh＝×1×102J＋1×10×1.5 J＝65 J，由于只有重力做功，机械能守恒，故落地时的机械能也为65 J；若以抛出点为零势能面，物体的机械能E2＝mv＝×1×102J＝50 J，由于机械能守恒，落地时的机械能也是50 J.23.【答案】【解析】某台风力发电机的输出功率为P，输出电压为U，则输电线上的电流为：I＝；在时间t 内通过风轮机的最大空气质量为m＝ρvtπr2.时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E＝mv2＝·ρvtπr2·v2＝24.【答案】斜面B上距斜面底端竖直高度为h能量【解析】通过“小球从斜面A滚上斜面B”的多次重复性实验，看到了“小球都到达斜面B上距斜面底端竖直高度为h的同一点”的现象，分析这个现象得出“有一个量是守恒的”这一结论，从而确定这个守恒量的名字叫能量．25.【答案】C D【解析】在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重锤的质量可以测量也可以不测量．重力加速度与实验无关．通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度．。
2019-2020学年度人教新课标版高中物理必修二教师用书：7-8 机械能守恒定律 Word版含答
姓名，年级：时间：8 机械能守恒定律知识点一动能与势能的相互转化（1)重力势能与动能:只有重力做功时,若重力对物体做正功，则物体的重力势能减少，动能增加，重力势能转化成了动能；若重力做负功,则动能转化为重力势能．（2)弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功,则弹簧弹性势能减少，物体的动能增加，弹性势能转化为动能．（3)机械能①定义：重力势能、弹性势能和动能的总称，表达式为E＝E k＋E p.②机械能的改变:通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式．知识点二机械能守恒定律(1）内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．（2)守恒定律表达式①E k2－E k1＝E p1－E p2即ΔE k增＝ΔE p减．②E k2＋E p2＝E k1＋E p1。
③E2＝E1。
（3)守恒条件只有重力(或系统内的弹力)做功．1．通过重力做功，动能和重力势能可以相互转换．（）［答案] √2．物体的机械能一定是正值．( ）［答案］×3．合力为零,物体的机械能一定守恒．( ）［答案］×4．合力做功为零，物体的机械能一定守恒．（)［答案] ×5．只有重力做功，物体的机械能一定守恒．( )[答案］√1．如图所示,过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下．(忽略轨道的阻力和其他阻力）（1）过山车受哪些力作用？各做什么功？(2）过山车下滑时,动能和势能怎么变化?两种能的和不变吗？[提示］（1)忽略阻力，过山车受重力和轨道支持力作用．重力做正功，支持力不做功．(2)过山车下滑时，动能增加，重力势能减少．忽略阻力时,两种能的和保持不变．2．用细绳把铁锁吊在高处，并把铁锁拉到鼻子尖前释放，保持头的位置不动，铁锁摆回来时,会打到鼻子吗？试试看，并解释原因．［提示] 不会打到鼻子．联想伽利略的理想斜面实验，若没有阻力，铁锁刚好能回到初位置，遵循机械能守恒定律．若存在阻力，机械能损失,铁锁速度为零时的高度低于开始下落时的高度，铁锁一定不能到达鼻子的位置．要点一对机械能守恒定律的理解1．对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，可分如下三层理解（1）只受重力作用:如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动(自由落体、竖直上抛、平抛、斜抛等)．(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功，例如：①物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力对物体不做功；②除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为零,系统机械能没有转化为其他形式的能，物体的机械能不变，这不属于真正的守恒,但也可以当作守恒来处理．2．机械能守恒的判断(1）用做功来判断：分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒．（2)用能量转化来判断：若系统中只有动能和势能的相互转化,无机械能与其他形式的能的转化，则系统机械能守恒．【典例】（多选）如下图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )A．甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，物体机械能守恒B．乙图中，物体在大小等于摩擦力的拉力F作用下沿斜面下滑时，物体机械能守恒C．丙图中，斜面光滑,物体在推力F作用下沿斜面向下运动的过程中,物体机械能守恒D．丁图中，斜面光滑,物体在斜面上下滑的过程中，物体机械能守恒［思路点拨] (1)甲图中研究对象是物体，而不是物体与弹簧组成的系统．（2）机械能守恒时，物体并不是只能受重力或弹力,也可以受其他力,但其他力不做功或做功的代数和为零．［解析] 弄清楚机械能守恒的条件是分析此问题的关键．表解如下：B√物体沿斜面下滑过程中,除重力做功外，其他力做功的代数和始终为零，所以物体机械能守恒.C×物体下滑过程中，除重力外还有推力F对其做功，所以物体机械能不守恒.D√物体沿斜面下滑过程中，只有重力对其做功,所以物体机械能守恒。
2016版高一物理人教版必修二配套文档：第七章 习题课 机械能守恒定律的应用 含答案
习题课机械能守恒定律的应用［学生用书P86］1．机械能守恒的条件只有重力、系统内弹力做功．2．机械能守恒定律的三种表达式（1)从能量守恒的角度：E k1＋E p1＝E k2＋E p2.(2）从能量转化的角度:ΔE k＝－ΔE p.(3）从能量转移的角度：ΔE A＝－ΔE B。
物体系统的机械能守恒问题［学生用书P86］机械能守恒定律的研究对象是几个相互作用的物体组成的系统时，在应用机械能守恒定律解决系统的运动状态的变化及能量的变化时,经常出现下面三种情况：1．系统内两个物体直接接触或通过弹簧连接．这类连接体问题应注意各物体间不同能量形式的转化关系．2．系统内两个物体通过轻绳连接．如果和外界不存在摩擦力做功等问题时，只有机械能在两物体之间相互转移，两物体组成的系统机械能守恒．解决此类问题的关键是在绳的方向上两物体速度大小相等．3．系统内两个物体通过轻杆连接．轻杆连接的两物体绕固定转轴转动时,两物体的角速度相等．（2015·合肥一中高一检测）如图所示,质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B(可以当作质点)，杆长为l，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力．当轻杆通过竖直位置时,求：小球A、B的速度各是多少?[思路点拨］A球和B球单独随轻杆在空间转动时它们运动的快慢程度是不同的，即A、B球和轻杆一起转动的过程中，轻杆对A、B球做功，因此两球机械能均不守恒，但以A、B（包括轻杆）作为一个系统，只有小球的重力和系统弹力做功,系统机械能守恒．[解析］对A、B（包括轻杆）组成的系统，由机械能守恒定律－ΔE p＝ΔE k得mg错误!＋mgl＝错误!mv错误!＋错误!mv错误!①又因A、B两球的角速度ω相等，则v A＝ω错误!②v B＝ωl③联立①②③式，代入数据解得v A＝错误!,v B＝2错误!。
[答案］错误!2错误!［方法总结] 对于多个物体组成的系统，利用机械能守恒定律解题时,应注意找物体之间的联系：一是各物体高度变化的关系；二是物体速度大小之间的关系．1.（2015·高考新课标全国卷Ⅱ)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。
高中物理_必修2_教师用书_补充习题_第7章_机械能守恒定律
增补习题A 组1、A、B 两物体质量分别为m 和 2m，A 静止于圆滑水平面上， B 静止于粗拙水平面上，用同样水平力分别推 A 和 B，使它们行进同样位移。
在此过程中，下边说法正确的选项是（）A、两次推力做功同样多B、对 A 的推力做功多一些C、两次推力做功的功率同样大D、对 B 的推力做功的均匀功率较小2、质量为 m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，假如发动机的功率恒为P，且行驶过程中遇到的摩擦阻力大小必定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v/4 时，汽车的刹时加快度的大小为（）A、 P/(mv)B、 2P/(mv)C、 3P/(mv)D、 4P/(mv)3、一人使劲踢质量为0.5kg 的皮球，使球由静止开始以20m/s 的速度飞出。
假设人踢球瞬时对球均匀作使劲是100N，球在水平方向运动了20m 后停止，则人对球所做的功为（）A、 25JB、 50JC、100JD、 2000J4、如图 7-33，A、 B 两球质量相等， A 球用不可以伸长的轻绳系于 O 点， B 球用轻弹簧系于 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，细绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态。
将两球分别由静止开始开释，当两球达到各自悬点正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两球各自抵达悬点正下方时（）A、两球动能相等B、A 球动能较大C、 B 球动能较大D、 A 球减少的重力势能许多7-335、一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加快度 a 匀加快提高h，对于此过程以下说法中正确的是（）A、提高过程中手对物体做功m(a+g)hB、提高过程中协力对物体做功mahC、提高过程中物体的动能增添m(a+g)hD、提高过程中物体战胜重力做功mgh6、如图 7-34，质量为 m 的物块，一直固定在倾角为θ的斜面上，下边说法中正确的选项是（）A、若斜面向左匀速挪动距离x，斜面对物块的作使劲没有做功B、若斜面向上匀速挪动距离x，斜面对物块的作使劲做功mgxC、若斜面向左以加快度 a 挪动距离 x，斜面对物块的作使劲做功maxD、若斜面向下以加快度 a 挪动距离x，斜面对物块的作使劲做功m(g+a)xθ7-347、一滑块在水平川面上沿直线滑行，t=0 时其速度为 1m/s 。
高中人教物理必修2配套教师用书：第七章 机械能守恒定律(147页)
第七章机械能守恒定律1追寻守恒量——能量2功(教师用书独具)●课标要求1．初步领会能量转化、变中有恒的思想，领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法． 2．对势能、动能的概念有一个初步的了解，知道做功与能量变化的关系． 3．体会理解做功的两个必要因素，知道功是标量，会求功的大小、总功的大小． 4．初步理解变力功的求法，掌握处理变力做功的思想方法． ●教学地位“追求守恒量”主要是观念性教育内容，该问题看似简单，却是非常重要的物理思想，是处理高中物理问题的主要方法之一．功是本章知识链中重要的一环，是分析该章问题的基础，不会求功，或求错了功，本章的问题肯定不能正确解答.(教师用书独具)●新课导入建议“挽弓当挽强，用箭当用长．”这是一首杜甫的诗．跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩．请同学们思考下面的问题：为什么挽弓就射得远？跳高运动员是以高度来计成绩的，而他们为什么要提高自己的速度呢？难道速度和高度之间有什么联系吗？●教学流程设计课前预习安排：1．看教材2．填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论)⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个学生)⇒步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路)⇓步骤7：完成“探究3”(重在讲解变力功的求法⇐步骤6：师生互动完成“探究2”(重点要求学生掌握总功的两种求法)⇐步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇐步骤4：教师通过例题讲解总结如何计算功的大小以及如何判断功的正负⇓步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况，完善课堂小结⇒步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.(1)伽利略斜面实验探究图7－1－1如图7－1－1所示．让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，h A＝h B.始、末位置高度相同，小球运动中守恒的量叫能量．(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量．(3)动能：物体由于运动而具有的能量．(4)在伽利略的理想斜面实验中，小球的动能和势能相互转化，但二者的总量是保持不变的．2．思考判断(1)在上述实验中，若有摩擦，则h A＞h B.(√)(2)在上述实验中，若有摩擦，能量不再守恒．(×)(3)竖直上抛运动中，动能、势能相互转化，且二者的总量保持不变．(√)3．探究交流小球沿斜面向上运动时，速度越来越小，它的动能在减少，说明小球的动能与速度存在什么关系？势能与小球高度又存在什么关系？【提示】小球的速度越小，动能越小．小球沿斜面向上运动，减小的动能转化为势能，势能逐渐增大，表明小球所处的高度越高，势能越大.1.基本知识(1)功的定义一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功．(2)做功的因素①力；②物体在力的方向上发生的位移．(3)功的公式①力F与位移l同向时：W＝Fl.②力F与位移l有夹角α时：W＝Fl cos_α，其中F、l、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦．③各物理量的单位：F的单位是N，l的单位是m，W的单位是N·m，即J.(4)正功、负功(5)合力的功功是标量，当物体在几个力的共同作用下，发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功．2．思考判断(1)公式W＝Fl中的l是物体运动的路程．(×)(2)力F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1比F2做功少．(√)(3)力对物体不做功，说明物体位移一定为零．(×)3．探究交流一人提着一水桶，在水平路面上匀速行走了一段路程，人对水桶是否做了功？【提示】人提着水桶在水平路面上行走，人提桶的力对水桶不做功．因为人提水桶的力，沿竖直方向，而水桶在竖直方向上无位移.1．公式W＝Fl cos α中各符号的意义如何？2．功有正负，功是矢量吗？3．做功与做工相同吗？1．对公式W＝Fl cos α的理解(1)各符号的含义：F表示力的大小；l表示力的作用点相对于地面位移的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也常常说是物体相对于地面的位移大小；α表示力和位移方向的夹角．(2)W＝F·l cos α与W＝F cos α·l的理解公式可以表示为W＝F·l cos α，表达的物理意义是功等于力与沿力F方向的位移的乘积；公式也可以表示为W＝F cos α·l，表达的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积．2．对正功、负功的理解(1)功是标量：功是标量，只有量值，没有方向．功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负．我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果．(2)正功、负功的物理意义：功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力．(3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功．1．计算功时首先应明确要求的是哪一个力的功，物体所受的各个力做功时互不影响．2．物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”含义不同．图7－1－2如图7－1－2所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长为L，倾角为α的斜面的一端向上运动到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，分别求作用在物体上各力对物体所做的功．【审题指导】审题时应注意以下条件(1)物体匀速运动，合力为零，且各力均为恒力．(2)求力的功时，要特别关注力和位移的夹角．【解析】选物体为研究对象，其受力如图所示：(1)拉力F对物体所做的功为W F＝FL由于物体做匀速运动，故F＝mg sin α＋F f＝mg sin α＋μmg cos α所以W F＝mgL(sin α＋μcos α)拉力F对物体做正功．(2)重力mg对物体所做的功为：W G＝mgL cos(90°＋α)＝－mgL sin α物体克服重力所做的功为mgL sin α.(3)摩擦力对物体所做的功为WF f＝F f L cos 180°＝－F f L＝－μmgL cos α物体克服摩擦力做功μmgL cos α.(4)弹力F1对物体所做的功为W1＝F1L cos 90°＝0弹力对物体不做功．【答案】拉力做功mgL(sin α＋μcos α)，重力做功－mgL sin α，摩擦力做功－μmgL cos α，斜面弹力对物体不做功力做正功还是负功的判断方法1．看力F与位移l的夹角αα＜90°，力做正功；α＞90°，力做负功；α＝90°，力不做功．2．看力F与速度v的夹角αα＜90°，力做正功；α＞90°，力做负功；α＝90°，力不做功．3．看速率增大还是减小，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功．1．如图7－1－3所示，小球位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小球沿斜面下滑的过程中，斜面对小球的作用力()图7－1－3A．垂直于接触面，做功为零B．垂直于接触面，做负功C．不垂直于接触面，做功为零D．不垂直于接触面，做功不为零【解析】弹力的方向总是垂直于接触面；对斜面进行受力分析可知，斜面会向左运动，如图所示，小球的初始位置为A，末位置为B，位移与F N并不垂直，夹角为钝角，因此做负功．【答案】 B【问题导思】1．什么是总功？2．总功的求法有哪些思路？3．上述思路常适用于哪些情况？由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：1．先求物体所受的合外力，再根据公式W合＝F合l cos α求合外力的功．2．先根据W＝Fl cos α，求每个分力做的功W1、W2、W3、…W n，再根据W合＝W1＋W2＋W3＋…＋W n，求合力的功．即合力做的功等于各个分力做功的代数和．方法(1)：仅适用于几个力同时作用于物体上，且它们均不发生变化的情况；方法(2)：则在任何情况下都适用，不管是几个力同时作用，还是作用时间有先后．图7－1－4如图7－1－4所示，一个质量m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F＝10 N作用，在水平地面上移动的距离l＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力F f＝4.2 N，求外力对物体所做的总功．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)【审题指导】求解该题一般有如下两种思路：(1)分析受力与运动→求出各力做的功→求出合力做的功(2)分析受力与运动→求出合力→求出合力做的功【解析】解法一：先求各力的功，再求总功；拉力F对物体所做的功为：W1＝Fl cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J摩擦力F f对物体所做的功为：W2＝F f l cos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J由于重力、支持力对物体不做功，故外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和所以：W＝W1＋W2＝7.6 J.解法二：先求合力，再求总功；物体受到的合力为F合＝F cos 37°－F f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N所以W＝F合l＝3.8×2 J＝7.6 J.【答案】7.6 J灵活选择两种求合力功的方法1．如果物体处于平衡状态或在某一方向受力平衡，或者物体在某一方向上做匀变速直线运动(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更简捷．2．如果已知物体所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求得该力的功(如重力功)时，选择W合＝W1＋W2＋W3＋…＋W n简单方便．图7－1－52．如图7－1－5所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离l.该过程中，斜面对物体做的功，各力对物体做的总功分别是()A．－mgl sin θcos θ；0B．0；0C．0；mgl sin θcos θD．－mgl sin θcos θ；mgl sin θcos θ【解析】根据物体的平衡条件，可得F f＝mg sin θ，F N＝mg cos θ.各力的功分别为WF f＝F f·l cos(180°－θ)＝－mgl sin θ·cos θ；WF N＝F N·l cos(90°－θ)＝mgl cos θ·sin θ；W G＝mgl cos 90°＝0；斜面对物体做的功为斜面对物体施的力做功的代数和：W斜＝WF f＋WF N＝0.各个力对物体所做的总功等于各力做功的代数和，即W总＝WF f＋WF N＋W G＝0.故B正确．【答案】 B图7－1－6如图7－1－6所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F f的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力F T、空气阻力F f各做了多少功？【规范解答】因为拉力F T在运动过程中，始终与运动方向垂直，故不做功，即WF T＝0.重力在整个运动过程中始终不变，摆球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影OB，且OB＝L，所以W G＝mgL.空气阻力虽然大小不变，但方向不断改变，且任何时刻都与运动方向相反，即沿圆弧的切线方向，因此属于变力做功问题．如果将AB分成许多小弧段，使每一小弧段小到可以看成是直线，在每一小弧段上F f的大小、方向可以认为是不变的(即为恒力)，这样就把变力做功的问题转化为恒力做功的问题，如图所示，因此F f所做的总功就等于每个小弧段上F f所做功的代数和，即WF f＝－(F fΔl1＋F fΔl2＋…)＝－12F fπL.故重力mg做的功为mgL，绳子拉力做功为零，空气阻力所做的功为－12F fπL.【答案】mgL；0；－12F fπL分段法或微元法求功当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可，力做的总功W＝Fs路或W ＝－Fs路．【备选例题】(教师用书独具)1．如图教7－1－1所示，轻弹簧一端与竖直墙壁相连，另一端与一质量为m的木块相连，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉物体，使物体前进l，求这一过程中拉力对物体做了多少功．图教7－1－1【解析】缓慢拉动物体，可认为物体处于平衡状态，故拉力大小等于弹力大小，即F＝kl.因该力与位移成正比，故可用平均力F＝kl2求功，W＝F·l＝12kl2.【答案】12kl2图教7－1－22．静止在水平面上的物体M，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右运动了4 m，水平推力随物体位移的变化图象如图教7－1－2所示，推力的最大值为4 N，且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周，求水平推力在此过程中所做的功．【解析】推力随位移逐渐减小，不属于恒力做功，不能直接用功的定义式求功．力的方向始终与位移方向相同，仅仅大小变化，我们可把位移分成无数小段，在每一小段位移内，力可认为是恒力，则每一小段恒力做的功可求出来，再把每小段恒力功求和．由图象的物理意义可知图线与坐标轴所围成的面积恰好是推力所做的功，所以可根据面积求推力做功，W＝14πR2＝14×3.14×42 J＝12.56 J.【答案】12.56 J功功的定义功的要素公式W＝Fl cos α适用条件正、负功总功的求法W合＝F合l cos αW合＝W1＋W2＋W3＋…变力的功1．在伽利略的理想斜面实验中，小球停下来的高度为h1，与它出发时的高度h2相同，我们把这一事实说成是“有某一量守恒”，下列说法正确的是()A．小球在运动的过程中速度是守恒的B．小球在运动的过程中高度是守恒的C．小球在运动的过程中动能是守恒的D．小球在运动的过程中能量是守恒的【解析】小球在运动的过程中，速度、高度和动能都在不断地变化，只有能量是守恒的．【答案】 D2．如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是()A．将包提起来B．站在水平匀速行驶的车上C．乘升降电梯D．提着包上楼【解析】根据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D做功，B没有做功，选B.【答案】 B图7－1－73．如图7－1－7所示，重为G的物体，受一向上的拉力F，向下以加速度a做匀减速运动，则()A．重力做正功，拉力做正功，合力做正功B．重力做正功，拉力做负功，合力做负功C．重力做负功，拉力做正功，合力做正功D．重力做正功，拉力做负功，合力做正功【解析】由于物体向下运动，因此重力做正功，拉力做负功，物体向下做匀减速运动，说明加速度的方向向上，合外力向上故合外力做负功，B项正确．【答案】 B4.图7－1－8如图7－1－8所示，某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为() A．0B．20π JC．10 J D．10π J【解析】本题中力F的大小不变，但方向时刻都在变化，属于变力做功问题，可以考虑把圆周分割为很多的小段来研究．当各小段的弧长足够小时，可以认为力的方向与弧长代表的位移方向一致，故所求的总功为W＝F·Δs1＋F·Δs2＋F·Δs3＋…＝F(Δs1＋Δs2＋Δs3＋…)＝F·2πR＝20π J，选项B正确．【答案】 B5．质量为M的木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A 点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进l，如图7－1－9所示．若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少？摩擦力做的总功为多少？图7－1－9【解析】(1)摩擦力对滑块做功的求解：滑块所受摩擦力F f＝μmg，位移为l＋L，且摩擦力与位移方向相反，故摩擦力对滑块做的功为W1＝－μmg(l＋L)．(2)摩擦力对木板做功的求解：木板受的摩擦力F f′＝μmg，方向与其位移l方向相同，故摩擦力对木板做的功W2＝μmgl(3)总功的求解：摩擦力做的总功W＝W1＋W2＝－μmgL.【答案】－μmg(l＋L)μmgl－μmgL课时作业(十二)追寻守恒量——能量功1．下列说法正确的是()A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功、还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【解析】功是标量，功的正负表示力对物体做正功还是负功，功是力在一段位移上的积累效果，故功是过程量，故正确选项为B、C、D.【答案】BCD2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是()A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功【解析】滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功，还可能不做功，B对，A、C、D错．【答案】 B3．如图所示，力F大小相等，物体运动的位移l也相同，哪种情况F做功最小()【解析】选项A中，力F做的功W1＝Fl；选项B中，力F做的功W2＝Fl cos 30°＝32Fl；选项C中，力F做的功W3＝Fl cos 30°＝32Fl；选项D中，力F做的功W4＝Fl cos 60°＝12Fl.【答案】 D4．以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气的阻力大小恒为F，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A．0B．－Fh C．－2Fh D．－4Fh【解析】从全过程看，空气的阻力为变力，但将整个过程分为两个阶段：上升阶段和下落阶段，小球在每个阶段上受到的阻力都是恒力，且总是跟小球运动的方向相反，空气阻力对小球总是做负功．全过程空气阻力对小球做的功等于两个阶段所做的功的代数和，即W＝W上＋W下＝(－Fh)＋(－Fh)＝－2Fh.【答案】 C5．(2013·汕头高一期末)如图7－1－10所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是()图7－1－10A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A不做功，因为A未运动；但B克服摩擦力做功C．摩擦力对A做功，B克服摩擦力做功D．摩擦力对A、B都不做功【解析】A物体静止不动，不发生位移，因此摩擦力对A不做功，B受到的摩擦力与其运动方向相反，因此摩擦力对B做负功，即B克服摩擦力做功．【答案】 B6．如图7－1－11所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由下滑，然后在水平面上前进至B点后停止．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，摩擦力做的功()图7－1－11A．大于μmgLB．小于μmgLC．等于μmgLD．以上三种情况都有可能【解析】设水平部分的长度为x1，斜坡的长度为x2，斜坡与水平面的夹角为θ，则下滑的过程中摩擦力做功为W＝μmgx1＋μmg cos θ·x2＝μmg(x1＋x2cos θ)＝μmgL.【答案】 C7．(2013·广州高一检测)如图7－1－12所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是()图7－1－12A．始终不做功B．先做负功后做正功C．先做正功后不做功D．先做负功后不做功【解析】当物体刚滑上传送带时若与传送带的速度相同，则传送带对物体只有支持力作用，传送带对物体不做功．若物体滑上传送带时的速度小于传送带的速度，传送带先对物体做正功．若物体滑上传送带时的速度大于传送带的速度，传送带先对物体做负功．无论物体以多大速度滑上传送带，物体最终与传送带相对静止，传送带最后都不会再对物体做功．故A、C、D对，B错．【答案】ACD8．(2013·包头高一检测)关于力对物体做功，以下说法正确的是()A．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功B．若物体所受合外力不为零，则合外力一定对物体做功C．静摩擦力可以对物体做正功D．滑动摩擦力可以对物体做正功【解析】作用力做正功时，反作用力可能做正功，也可能做负功，甚至不做功，A错；若合外力始终与运动方向垂直(如匀速圆周运动)，合外力不做功，B错；无论是静摩擦力，还是滑动摩擦力，都是既可以做正功，也可以做负功，甚至不做功，C、D对．【答案】CD9．在同一高度处让三个质量相同的小球a、b、c分别自由下落、竖直上抛、竖直下抛．设三球运动过程中所受空气阻力大小恒定，则当三球落到同一水平面上时，重力做功分别为W a、W b、W c，小球克服空气阻力做功为Wf a、Wf b、Wf c，则()A．W a＝W c＜W b，Wf a＝Wf c＜Wf bB．W a＝W c＝W b，Wf a＝Wf c＝Wf bC．W a＝W c＝W b，Wf a＝Wf c＜Wf bD．W a＜W c＜W b，Wf a＜Wf c＜Wf b【解析】因三球所受重力均为恒力，又从抛出到落到同一水平面，三球发生的位移相同，故由W＝Fl知W a＝W c＝W b.对a、c两球，下落时所受空气阻力相同且为恒力，下落过程中发生的位移也相同，故Wf a＝Wf c.但对b上升过程受阻力向下，下降过程受阻力向上，全程阻力非恒力，其阻力做功等于阻力大小乘以路程，即Wf b＝f(h上＋h下)＞fh a＝fh c，所以Wf b＞Wf a＝Wf c，答案C正确．【答案】 C10．如图7－1－13所示，某人用300 N的水平推力，把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m，后来又把它匀速举高2 m，这个人对木箱共做功多少？图7－1－13【解析】整个做功过程分为两个阶段：在水平路面上用力F1＝300 N，位移l1＝10 m；在竖直方向上用力F2，位移l2＝2 m，全过程中做功为这两个阶段中做功之和．沿水平路面推行时，人对木箱做功为W1＝F1l1＝300×10 J＝3×103 J.匀速举高时，人对木箱的作用力F2＝mg，人对木箱做功为W2＝F2l2＝50×10×2 J＝1×103 J.所以全过程中人对木箱做的功为W＝W1＋W2＝4×103 J.【答案】4×103 J11．如图7－1－14所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：图7－1－14(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？【解析】(1)力F1做的功W1＝F1l cos θ1＝3×10×332＋42J＝18 J力F2做的功W2＝F2l cos θ2＝4×10×432＋42J＝32 JW1与W2的代数和W＝W1＋W2＝18 J＋32 J＝50 J.(2)F1与F2的合力F＝F21＋F22＝32＋42N＝5 N 合力F做的功W′＝Fl＝5×10 J＝50 J.【答案】(1)18 J32 J50 J(2)5 N50 J12．如图7－1－15所示，车间内的天车(有的地区叫行车)将一重104 N的物体沿着与水平方向成30°角的方向匀速吊起，使物体向斜上方移动了x1＝6 m，则天车钢绳对物体的拉力做了多少功？如果又使物体水平移动了x2＝8 m，这个过程中天车钢绳的拉力又做了多少功？图7－1－15【解析】因物体的运动为匀速运动，所以整个吊运过程中，钢绳对物体的拉力F的方向竖直向上，大小等于物体的重力，即F＝mg.当物体沿着与水平方向成30°角的直线上升时，拉力F与位移x1的夹角α＝60°，所以W＝Fx1cos α＝104×6×cos 60° J＝3×104 J.当物体又沿水平方向移动时，钢绳拉力F与位移x2的夹角α′＝90°，所以W′＝Fx2cos α′＝0.【答案】3×104 J 03功率(教师用书独具)●课标要求1．通过实例分析，理解功率并能运用公式P ＝Wt 进行有关计算．2．知道额定功率，实际功率的概念，理解平均功率和瞬时功率．3．通过汽车的启动分析，理解功率一定或加速度一定时，汽车运动性质的特点． ●教学地位功率这一概念在初中学过，引入这一概念并不困难，由于功率广泛应用于人们的日常生活和科技之中，所以要认真理解学习，在以后的学习中也经常用到，本节就是以后学习的基础．本节重点理解P ＝Wt和P ＝Fv 的物理意义，同时认真区别平均功率和瞬时功率.(教师用书独具)●新课导入建议几千年来，人们一直梦想能制造出一种既有超能力量、又有高度智慧的机械，来完成更加复杂的任务．在20世纪50年代，第一个工业机器人问世了．如今，各种各样的机器人已被越来越广泛地应用于生产和生活的方方面面．其实，人们利用机械来做功，不仅关注做功的多少，更关注做功的快慢，即功率问题．●教学流程设计课前预习安排：1．看教材2．填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论)⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个学生)⇒步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路)⇓步骤7：完成“探究3”(重在讲解通过定义求解平均功率)⇐步骤6：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同，要求掌握机车启动问题的求法)⇐步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇐步骤4：教师通过例题讲解总结求解平均功率和瞬时功率的计算方法⇓步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况完善课堂小结⇒步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.(1)物理意义：功率是表示做功快慢的物理量．(2)定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率．(3)定义式：P＝W t.(4)单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W.1 W＝1 J/s,1 kW＝103 W.(5)功率有平均功率和瞬时功率之分，用公式P＝Wt计算的一般是一段时间内的平均功率．(6)额定功率指电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时输出的功率．(7)实际功率指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率．实际功率往往小于额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率．2．思考判断(1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率．(√)(2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小．(×)(3)机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作．(√)3．探究交流去过泰山的同学会遇到挑山工，假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶，两者对货物做的功相同吗？做功的功率相同吗？【提示】两者对货物做的功都等于克服重力做的功，由于将相同的货物运往相同高度的山顶，因此两者做相同的功，而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时，根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率.1.基本知识(1)功率与速度关系式P＝Fv(F与v方向相同)．(2)推导。
《第七章 机械能守恒定律》试卷及答案_高中物理必修第二册_沪科版_2024-2025学年
《第七章机械能守恒定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑，下列说法正确的是：A、物体的动能随着下滑距离的增加而增加B、物体的势能随着下滑距离的增加而减少C、物体的机械能守恒D、物体的动量和速度随下滑距离增加而增加2、一个物体从高度h自由下落，落地时的速度v与下落的高度h的关系可以表示为：A、v = √(2gh)B、v = ghC、v = h/√gD、v = √(gh/2)3、物体沿光滑斜面自由下滑的过程中，以下说法正确的是（）。
A、物体的动能增加，势能减少，机械能守恒；B、物体的动能减少，势能增加，机械能守恒；C、物体的动能增加，势能减少，机械能增加；D、物体的动能增加，势能减少，机械能不变。
4、在光滑水平面上，一个物体在拉力的作用下做变速直线运动，如果物体的动能增加了，那么（）。
A、其重力势能一定增加；B、其重力势能一定减少；C、其重力势能不变；D、此过程中拉力不一定对物体做正功。
5、一个物体从高处自由下落，在下落过程中：A、重力势能在增加B、重力势能在减少C、动能和重力势能总和不变D、动能和势能无法同时增加6、关于机械能守恒定律的适用条件，以下说法正确的是：A、所有运动过程中都适用B、只有匀速直线运动过程适用C、只有自由落体运动过程适用D、受限在只有重力和弹力作用下的机械运动过程适用7、一个物体在光滑水平面上从静止开始沿着x轴正方向运动，受到一个恒定的水平向右的力F作用。
下列说法正确的是（）A、物体的动能增加时，其势能必定减少B、物体的势能增加时，其动能必定减少C、物体的机械能守恒，因为只有重力做功D、物体的机械能不守恒，因为除了重力做功，还有其他力做功二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、物体沿斜面匀速下滑时，下列哪些力做功为零？A、摩擦力B、重力C、支持力D、合外力2、在一个弹性系统中，当一个弹簧振子从最大位移处释放后，下列哪些描述是正确的？A、在开始释放的瞬间，弹簧弹力对振子做正功B、振子到达平衡位置时，速度达到最大值C、振子经过平衡位置时，带有最大的势能D、振子到达最大位移处时，动能为零3、一个物体从静止状态开始下落的运动，下列关于其机械能守恒的说法正确的是（）A、物体的势能减小，动能增大，总机械能守恒B、物体在整个下落过程中只有重力做功C、物体下落过程中，如果有空气阻力，其机械能将不会守恒D、物体下落的末速度与重力加速度无关三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题已知一物体从高度为h的平台上自由落下，落地的速度为v。
人教版高中物理必修二 第七章机械能守恒定律课后习题讲解课件(共55张PPT)
小，而 a F牵 F ，所以加速度减小。 m
（2）当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，
F牵＝F，所以 v P F
，此为汽车在功率P下行驶的最大速度。
7.4重力势能
课后习题讲解
问题与练习解答：
f
Wf=flcos180°=－2×0.5J=－1J
mg
这些力所做的总功
W总=W重+WN+W拉+Wf=6.5J。
在这两种情况下，物体所受拉力相同，移动的距离也 相同，所以拉力所做的功也相同，为7．5J。拉力做的功 与是否有其他力作用在物体上没有关系，与物体的运动 状态也没有关系。
7.3功率
课后习题讲解
W=Pt=3×103×1800=5.4×106J
3、有一个力F，它在不断增大。某人以此为条件，应用P=FV 进行了如下推导。根据P=Fv,F增大则P增大；又根据v=p/F ， P
增大则v增大；再根据F= P/v，v增大则F减小。这个人推导的结
果与已知条件相矛盾。他错在哪里?
解：此人推导的前提不明确。当F增大，根据P＝Fv推出， P增大的前提应是v不变，
km/h，哪种情况做的功比较多？通过计算说明。
解：由动能定理
W
Ek 2
Ek1
1 2
mv 2 2
1 2
mv12
1 2
m(v22
v12 )
可知，在题目所述的条件下，(v22－v12)较大的，需要做 的功也多。
第一种：( v22 －v12)=(202－102)(km/h)2 =300(km/h) 2 第二种：(v22 － v12)=(602－502)(km/h)2=1100(km/h)2