1.5 科学验证：机械能守恒定律（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

[针对训练] !2.提示：(1)取g=10/s,则建造明长城人工墙体所消耗的能量 1.选C物体的重力势能与零势能参考平面有关，同一物体在 约为3.094×1013J。 同一位置相对不同的零势能参考平面的重力势能不同，A错 (2)大约需要137.5年才能把明长城建好。 误；物体在零势能参考平面以上，距零势能参考平面的距离 越大，重力势能越大，物体在零势能参考平面以下，距零势能 1.选D在空中运动的过程中，重力对面片做正功，面片的重力势 参考平面的距离越大，重力势能越小，B错误；重力势能中的 能逐渐减小，故选D。 正、负号表示大小，一5J的重力势能小于一3J的重力势能， }2.选B重力势能最小的点为最 C正确；只有选地面为零势能参考平面时，地面上的物体的 低点，此时，两侧绳子与水平方 重力势能才为零，否则不为零，D错误。 B 2.选C由重力势能E,=mgh,其中h为此位置距零势能参考： 向夹角相同，记为0，并设右边 20-a 平面的距离，在本题中为(H-h),故E。=mg(H-h),故C 绳长为a,则左边绳长为(20 a),由几何关系，有acos0十 正确。 (20-a)cos0=16m,asin0-(20-a)sin0=2m,联立解得a= 3.选C以地面C为零势能参考平面，根据重力势能的计算公 式得D处的重力势能E。=mgh=0.3×10×(一3.0)J= 35 3 m,所以最低，点距离零势能参考平面高度差为asin0=7m。 一9J。从A处落下到D处的过程中重力势能的减小量 再加上猴子自身高度，重心距套环约为0.5m,故猴子重力势能 △E。=mg△h=0.3×10×(0.7+1.5+3.0)J=15.6J,故C 最小值约为E。=一mgh=一750J,B正确。 项正确 3.选CDt1时刻人刚与蹦床接触，向上的弹力小于重力，人仍 新知学习（二》 然加速，故A错误：到达蹦床最低位置，速度最小，根据P [典例]解析：(1)设吊车钢索的拉力为F,对物体由牛顿第二 mgw,可知重力的功率最小，故B错误；(1时刻和t3时刻均为 3 定律得mg-F=m·g,解得F=mg, 刚接触蹦床，期间经过人体生物能转化为系统机械能的过 程，系统机械能增加，而这里即是动能增加，故C正确；t4时 3 所以吊车钢索的拉力对物体做的功W=Fh= 4mngh。 刻比2时刻处于更低，形变量更大，所以蹦床弹性势能更 (2)因为物体向上运动，所以重力做负功，WG=一ngh。 大，故D正确。 (3)因为重力做负功，所以重力势能增大，重力势能的变化量 第5节 科学验证：机械能守恒定律 △E。=gh。 答案：1)子mgh（2)-mgh(3)m 第1课时 机械能守恒定律 [针对训练] 落实必备知识 1.选C两位同学的重力势能是否始终大于零取决于所选的零势[预读教材] 能面，而零势能面的选择是任意的，不一定要选择水平地面，A、1.动能与重力势能3.相互转化保持不变4.重力 B错误：两位同学上升过程中克服自身重力做功，重力势能增 加，两位同学下落过程中自身重力做正功，重力势能减少，C正 5.)m22+mgh 确，D错误。 2.解析：取桌面为参考平面，开始时链条的重力势能E ：[情境创设 1.提示：铁锁不会打到鼻子。由伽利略的理想斜面实验知，若 4mgX名=-5 没有阻力，铁锁刚好能回到初位置，遵循机械能守恒定律。 329 若存在阻力，机械能损失，铁锁速度为0时的高度低于开始 L 末态时重力势能Ee=一mgX =-mgL. 下落时的高度，铁锁一定不能到达鼻子的位置 2 2.(1)× (2)/(3)/ 15 故重力势能的变化量△E。=Ee一E=一32mgL,负号代表 强化关键能力 减少。重力做的功等于链条重力势能的减少量，故W。=新知学习（一） 1 [任务驱动] 32ngL。 提示：撑杆跳运动员上升的过程中重力、杆的弹力都做功，运动 答案：品mg1 15 员的机械能不守恒；但运动员和撑杆组成的系统机械能守恒。 32mgL 针对训练」 新知学习（三） 1.选A机械能守恒的条件是只有重力做功，被掷出后在空中 [任务驱动] 运动的铅球只有重力做功，机械能守恒：沿粗糙斜面下滑的 提示：(1)人对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加 木块除重力外还有摩擦力做功，机械能不守恒：随热气球一 (2)将弹簧拉得越长，克服弹力做功越多，弹性势能越大。 起匀速上升的吊篮在上升过程中动能不变，重力势能随高度 (3)用力不一样，克服禅力做功也不相同。 增大而增大，机械能不守恒；随倾斜传送带加速上行的货物 [针对训练] 在上行过程中动能增大，重力势能增大，机械能不守恒。故 1.选A橡皮筋被拉伸的过程中，橡皮筋的弹力与橡皮筋的位 A正确。 移方向相反，则橡皮筋的弹力做负功，故A正确，B错误；禅2.选D 重物由A,点摆到