(教用word)第1章　第5节　第1课时　机械能守恒定律-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

第5节　科学验证：机械能守恒定律 第1课时　机械能守恒定律 学业要求＋核心素养 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。(物理观念) 2．理解机械能守恒定律的内容及适用条件，并能列出数学表达式。(物理观念) 3．会灵活运用机械能守恒定律解决问题。(科学思维) 4．理解功能关系，掌握用能量守恒定律解决问题的方法。(科学思维) 一、机械能守恒定律 1．基础梳理 (1)机械能 物体的动能和势能之和叫机械能。 (2)机械能守恒定律 ①内容：在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能与势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 ②适用条件：只有重力或弹力做功。 ③表达式：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1或mv＋mgh2＝mv＋mgh1。 2．尝试探究 (1)如图所示，大型的过山车在轨道上翻转而过。过山车从最低点到达最高点时，动能和势能怎样变化？忽略轨道和空气阻力，机械能是否守恒？ 提示：动能减少，重力势能增加，忽略轨道和空气阻力，过山车机械能守恒。 (2)请同学想一想：小桶如图所示，由静止释放，返回来会不会碰到额头？ 提示：不会．因机械能守恒，摆回时的高度不会超过原来的高度。 (3)质量为m的小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面。如图所示，经过A点时所具有的机械能是多少？(以桌面为零势能面，不计空气阻力) 提示：以桌面为零势能面，小球在抛出点的机械能为mv2，由于机械能守恒，故在A点的机械能为mv2。 二、能量守恒定律 1．基础梳理 (1)能量的转化 自然界存在着各种不同形式的能量，各种不同形式的能量可以相互转化。 (2)能量守恒定律 任何形式的能量都可以相互转化，但总能量保持不变。 2．尝试探究 “神舟十一号”飞船返回舱进入地球大气层以后，由于它的高速下落，会与空气发生剧烈摩擦，返回舱的表面温度能达到1 000 ℃。 (1)进入大气层很长一段时间，返回舱加速下落，返回舱表面温度逐渐升高。该过程动能和重力势能怎么变化？机械能守恒吗？ 提示：该过程动能增加，重力势能减少，机械能不守恒。 (2)返回舱表面温度越高，内能越大。该过程中什么能向什么能转化？机械能和内能的总量变化吗？ 提示：该过程中机械能向内能转化。根据能量守恒定律，机械能和内能的总量不变。 1．判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)物体自由下落时，重力做正功，物体的动能和重力势能都增大。 (×) (2)射箭时将弹性势能转化为动能。 (√) (3)合力为零，物体的机械能一定守恒。 (×) (4)合力做功为零，物体的机械能一定守恒。 (×) (5)只有重力或系统内弹力做功时，系统的机械能一定守恒。 (√) (6)当一个物体的能量减小时，一定有其他物体的能量增大。 (√) (7)自然界中的任何变化过程都满足能量守恒。 (√) 2．(多选)下列说法正确的是(　　) A．用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳的拉力对物体做功，机械能守恒 B．竖直向上抛出的物体，只有重力对它做功，机械能守恒 C．沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒 D．用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动，机械能守恒 BC　机械能守恒的条件：只有系统内的重力或系统内的弹力做功，系统可以受外力作用，但外力不做功，对于弹力做功，一定要伴随着弹性势能和动能及重力势能之间的转化。有绳的拉力对物体做功，所以机械能不守恒，A错误；竖直向上抛出的物体，只受重力作用，机械能守恒，B正确；物体除受重力作用外还受斜面支持力作用，但支持力不做功，机械能守恒，C正确；物体受到的水平方向的拉力做功，机械能不守恒，D错误。 3．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是(　　) A．重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小 B．重力势能减小，动能增大，机械能减小，总能量不变 C．重力势能减小，动能增大，机械能增大，总能量增大 D．重力势能减小，动能增大，机械能守恒，总能量不变 B　由能量守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错；由于摩擦力做负功，机械能不守恒，故D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确。 4．一个质量为m的滑块，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为h的地方时，以斜面底端为参考平面，滑块的机械能是(　　) A．mv　　　　　 B．mgh C．mv＋mgh D．mv－mgh A　在整个过程中，只有重力做功，机械能守恒，总量都是mv，因在高度h处，速度可能不为零，所以B、C、D错误。 5．两物体质量之比为1∶3，它们距离地面高度之比也为1∶3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为(　　) A．1∶3　　　　　　 B．3∶1 C．1∶9 D．9∶1 C　只有重力做功，机械能守恒。取地面为零势能面，则落地