周测13 机械能守恒定律、实验：验证机械能守恒定律- 【蓝海启航·启航金卷周周测】2024-2025学年高中物理必修二册（人教版2019）

设下降过程中最大速度为，，根据动能定理有 C正确：根据动能定理有mgh=一号m入，得E. mgh= 2(m+M)v 1 m,十mgh,故D错误。 2mgh 联主解得，=√m干M 4mg(H-1) =N3(M干m) 7,A解析：针面阻力不计，小球滑到B处时，根据机械能守恒 两个阶段的平均迷度均为日-十0马 定律可知mgh=2mn 2 所以旗帜降落的总时间为1 H-1 3(M干m)(H一1) 解得。■√2gh,故A正确： 小球从B到C的过程中，根据动能定现有 2 一mglx=me-mp 周测13机械能守恒定律 由于B到C的距离未知，无法计算，故B错误： 小球从B到D的过程中，根据动能定理有一mglm一ng· 实验：验证机械能守恒定律 -2mo-2 mn 1.C解析：做匀加速直线运动的物体的机梳能可能守恒，比如 由于B到C的距离和动摩擦国数未知，无法计算小球到D 自由落体运动，故A错误：做匀速直线运动的物体的机械能 的速度，故C错误： 不一定守恒，比如竖直向上做匀遮直线运动的物体，物体的 由于B到C的距离和动摩擦因教未如，也无法计算小球第 动能不变，重力婷能增加，机械能增加，故B错误：物体只发 一次停止的位置距离地面的高度，故D错误。故选A 生动能和势能的相互转化时，其机杭能一定守恒，故C正确： 运动物体不受摩擦力作用，其机械能不一定守恒，因为除了 &A解析：报据机械能守极可得mgH=之m,可得小球8 重力，可能还有其他力对物体微功，故D错误。故选C。 和b到达轨道底端的速度大小均为u=√2gH,小球b沿真 2,B解析：设趣地面的高度为方时物体的重力势能和动能相 线轨道Ⅱ败匀加逸直线运动，其1图像为一条顿斜直线， 等mRh=m 小娘n沿“最速降线”轨道「运动过程，加捷度逐渐减小，刚 其一（图像的切线韩率逐新域小，且小球：所用时间小于小 由机杭能守极定律有mgh十号m心= 球b所用时间，故A正确，B错误：根搭札战能守恒可 解得h=2.5m。枚选B 得mgh一2mv,可得小球a和b下滑过程递率平方与 3,D解析：飞膏与橡皮筋未表分高前，橡皮筋对飞膏做正功，飞 下滑高度h的关系为2=2gh,可知小球4和b的-h国像 膏的机战能是增加的，飞箭离开撑皮粘后机械能不变，故A 均为一条过原，点的领斜克战，故C,D错误。 错误；飞精与橡皮筋未分离前，先做加速度逐新减小的加遑 9.CD解析：物体水平抛出后做平抛适动，其整克方向为自由 运动，接着做加速度逐精增大的减逵运动，离开飞箭后，微竖 落体运动，物体经过h与加的时间相等，相等时间内的位 直上批运动，当飞新受到檬皮筋的弹力大小等于其重力时 移越来越大，由Wa=mgh可知，物体在ab与过程中，重 即加建度为客时，飞背的逸度达到最大。飞箭在藏高点追度 力做功不相等，故A错误：由于物体微平抛运动，只有重力 方向与重力垂克，重力功率为0，所以飞请重力败功功率先 做功，由动能定理可知，物体在ab与c过程中，动能的变化 增大再减少，故B、C错误：把檬皮赫与飞箭看着一个系航， 量不相等，故B错误：物体在竖直方向微自由落体运动，则物 系统的机械能守恒，而飞箭的动能是先增大后减小，则可知 体在a点竖直方向的速度小于在心点竖真方向的速度，由 像皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大，故 P,=mgv,可知，物体在，点时重力的醉时功率比在点时 D正确。 小，故C正确：物体抛出后只受重力的作用，在运动过程中只 4.D解析：自由落体运动中加遮度不变+t图像为一直线， 有重力败功，则机城能守恒，所以物体在口，b,c三点的机械 故A错误： 能相等，故D正确。故速CD。 砖头的速度为口=g 10,BCD解析：小球与弹黃接触后继续加速运动，在C位置小 玲头的动能为B-子m-了mg? 琼所受弹力大小等于重力，此时小旅的加速度为零，动能最 大，A错误，B正确：从AC位置，小球的重力势能转化为 可得砖头的动能与时间的平方成正比，故B错误： 小球动能和弹簧弹胜势能，则小球重力势能的减少大于小 根据动力学公式=2g1 球动能的增加，C正确：从A一·D位置，小球的重力纷能转 可得t图像是以工为对称轴向右开口的曲线，故亨曲方向 化为弹簧弹性势能，则小球重力势能的减少等于弹簧弹性 错误，故C错误： 势能的增加，D正确。 5 下落过程中只有重力微功，机械能守恒，E江图像为一直线， 1L.AD解析：OM=ON=2L.OP=L,弹簧的原长为L,所 故D正确。故凌D 以小球在MP之间装个位置时弹簧处于原长，弹簧弹力为 5,B解析：银超意，根搭动能定理得mg4=之m一之m。 0,小球的合力为重力，同理小琼在PN之间某个位置时弹 簧处于原长，弹簧弹力为0，小球合力为重力，当小球经过P 由于重力微功相同，初动能相同，则末动能相同，故A, 点时小球受到的合力为重力，故A正确：小球从M运动到 错误； V的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的 由PG=ngveos0 机械能并不守恒，故B错误：小球从M运动到N的过程 知落地的违度大小相等，但是A落地时建度方向与重力之 中，弹簧的弹性势能先减小后增大，再减小又增大，故C错 间有头角，可知两球落地时重力的略时动单不问，故B正确： 误；小球在M,N两个位置时，弹簧的长度相等，所以弹黄 以小球抛出时的住置为零势能面，可知两球抛出时的机枝能 的弹性势能相等，在此过程中小球的重力势能全部转化为 均为E=立m。 动能mgX251.=之m如，解得=2V5上，故D正确。 刚抛出时，小球A的机碱能等于小球B的机械能，故D错 12.(1)B(2)0A长度1.22(3)E0x 误。故选B。 解析：(1)将长木板的右端垫起适当的高度，撒去纸带，经拍 6,C解析：以海平面为参考平面，物体落到海平面时的重力势 一下小车，观察判斯小车是否厥约追运动，这样就起纸带与 能为0，故A错谟！重力对物体微的功为W=mgh,故B错 打点计时器的摩擦力忽略，平衡摩擦力不够，A错误：将长 误：物体在地面上抛出时的机械能为E=了川，十mgh,故 术板的右璃垫起适当的高度，让小年连斯已经穿过打点计 时器的纸带，给打点计时器通电，轻粮一下小车，从打出的 周周测物理必修第二册RJ ·64· 撤帝判新小车是否破匀地运动，这样平衡摩擦力较好，B正 确。故选B。 周测14功能关系能量守恒系统机械能 (2)弹资处于原长时，小车右侧边辣为O,点，弹簧压缩后小 守恒定律及综合应用 车右侧边缘为A,点，因此测量OA的长度，即为弹簧的形 变量r 1,C解析：取重力势能在B处为零势能参考平面，所以在B 打点网期是T=儿.02，小本获得的最大建度=宁 点处重力势能为零，A错误： 取B点处所在水平面为参考平面，离地面高度为h的B点 2.44×10 -m/s=1.22m/s。 0.02 处的机械能为E一2mD一mgh.C正确D错溪： (3)由能量关系可得E、=E 题围丙A是动能E:与x形变量成二次品数关系，图像是 从A到B过程，南机械能守位定体得子m一mg 抛物戴：题图两B是小车的动能E与x2成正比美系。国 此由能量守恒定律，即Ecx 2mvg 1 则有弹簧的弹性势能与形变量的关系是E,心x, 可得在B处的动能为Ew=之mm一mh,B错误。故速C 13.(1)2m/s409(2)2.8×10J 解析：(1)飞机从静止开始微匀加捷直线运动，平均速度为 2.B解析：根据动能定理有mgh一0.1mg山=△E 此址程中合外力做正功，运动员的动能增加，可知运动员的 动能增加了0.9mg山，故A错溪：若只有重力做功则运动萸 解得飞机清行的时间为1-2L_2X1600 机械能守恒，而该过程中除了重力微功，还有阻力做负功，则 =40s 可知，机梳能的成少量等于克服阻力所发的功，即为0 80 1mgh,故B正确，D错误：重力做正功、重力势能减小，重力 飞机滑行的加速度为☑■ :80 1“40m/s=2m/s 做负功，重力势能增加，即有W:=一△E。 该过程中重力做正功，划可知远动项的重力势能减小 (2)飞机从水面至h=100m处，水的机械能包含水的动能 了mgh,故C错误。故选B 和重力势能，别机城能变化量为 3.D解析：设斜面的领角为日，根据牛顿第二定律有 △E=2m+mgh-2mu=28×10J mg sin 0-f=mu 可知物体的加追度不变，物体微匀变违直线运动，则物体的 14.(1)0.72kg(2)2√2m/s(3)2.76J0.6J 速度为D=at,故B错误： 解析：(1)先以AB组成的整体为研究对象，AB系统受到重 1 力、支持力和绳子的拉力处于平衡状态，则她子的拉力为 物体的动能为E,=,mu=】 mat,故A错误： T=2 ng sin0=2×1×10×sin37°N=12N .1 以C为研究对象，则C受到重力、蝇于的拉力和杆的弹力处 物体的位移为s=2,故C错议： 于平街秋态，如图 物体的机战施为E=E。一=E。一豆fr,故D正确。故 选D 4,D解析：小球从A点滑到B点的过程中，微匀速圆周运动， 小球所受到的合外力提供向心力，由于小球的动能不变，由 动能定型可知，合力欺功等于0，A情误：小球从A点滑到B 点的过程中，小球的动能不变，重力势能减小，系统机械能不 守恒，系统机械能减少，B,C错议：向心力与小球运动的方向 垂直，因此向心力做功等于0，D正确。故递D。 尉T·c0s53°=Mg 5.B解析：根搭1图像的钟率表帝加速度可得打开降落伞后 代入数据得M=0.72kg. 15-50 运动员的加逸度大小为《= 9-5 m/s=1l.25m/s>g, (2)环从位置R速动到位置Q的过程中，对于小环C、弹簧 和A组成的系统机械能守 C错误： 设5~？s内运动员灸到的空气阻力大小为「，根据牛领第二 Mg(2dcot a)-Mo 定律可得f一mg=ma UA=UCOS a 又由a>其 两式联立可得u=2√反m/s 可得>2mg,B正确： 05s内运动员只受重力，机诚能守恒：59s内运动员受 (3)由题意，开始时B怜好对档板授有压力，所以B受到重 到的空气阻力对运动员数负功，根据功能关系可知运动员的 力、支持力和弹簧的挂力，弹簧处于钟长状态：B沿韩面方 机械能减小，A错误： 向的受力F1=mg sin0=6N 由1图像可知，运动黄在5s时打开降落伞，在9s时达到 弹黄的仲长量△r,=mgsin =0.05m 地面，打开降落伞时运动员距地面的高度就等于5一9s时问 内运动员运动的位移。根据中：图像与坐标轴国成的面积 当小环C通过位置S时A下辞的距离为 表示位移可得打开降落伞时适动员距地而的高度为山，一 d A=sin a -d=0.1m 50十5(9-5)m-10m,D错误.故选B, 此时弹餐的压筋量△r2=xA一△r1=0.05m 6.A解析：由功能关系可知，足球进入球网瞬阀的重力势能 由速度分解可知此时A的遮度为套，所以小环C从R运动 E=W 到S的过程中，初术态的弹性势能相等，对于小环C、弹赛和 足球进入球网醉间的动能E:=E一W2,故BD错误： A组成的系统机城能守恒有gdcot a十mgr asin0=E 对整个过程由动能定理有W,一W,一W,=E,,故C错误： 解得E:=2.76J 由以上分析得W,=W:十E,故A正确。故选A. 环从位置R运动到位置S的过程中，由动能定理可知W 7,C解析：设链条的质量为2m,以开蛤时链条的最高点为客 +Mgdcot a=E 解得W-=0.6J. 势能面，链条的机械能为E=E。+E,=一 交X2mgX ·65· 答案全解全析乙如图，在凳带斜面上有一个小球，已知A位于距离地面A的高度处，当小球从A处擦到D处（距 周测13机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律 离地面)，小味与C候的动摩擦因素严未如，以下这喷正确的是 (时间，G0分种分值，100分) 一，单选题本题共8小题，每恩5分，其计0分) .下列关于机械能守恒的说法正确的是 A.做匀加速直线运功的物体的机械能不可能守 长做匀速直线运动的物体的风械能一定守国 A.滑线4处时球速度为动 C物体只发生动能和势能的相互转化时，其机械能一定守 上，运动特体只要不受学擦力作用其机械能微一定守恒 民滑C处鲜若建度说少为指到程处时的：具和一份 读知2，以10m/的密度将质址为w的物体从地南整直上抛，若复略空气慰力，g最10mW。物体上 开过程中座烛靠的高度为多少时物体的重力势能和动使相等 C.球滑满D处的速度为，示 A.2m 品2,5m C.5 m 1力.10m 3.单号著《如图新示能受小孩的存爱，某次一小该平拉紧橡度防发射器，松开手后 D球第一改停止距商地面的高度为 将蕾聚直射的天空。从松开手至飞莆到达最高友的过程中〔橡皮防始终在塑性凤 &图甲是雨博市科弦馆的一件名为~最通序线”的解品，在高度整一定的不可凳静轨道中。小球溶 座内且不计空气阳力)，下列说法正痛的是 下用时最短的线道国作量违降线轨道。息其中的“最迷海线”轨道1和直线轨道■进行研究，如 入飞簧的机棱能一直增大 图乙所石，两轨道的显点M高度相司，蜂：N高度业相同，轨道【的来渴与水平面相国干N 我飞菁重力做功的小率一直增大 点，若将两个相同的小球a和山分别敏在I,引两轨道的品点M,同时由静止释敛，龙觅在I轨 C.飞蒂与橡皮筋刚分南时，飞著的速度垂大 道上的小球a先罚站路点。下到湖述再移鬼率鞋与而，速率平方与下带高度6的关系图 D.缠皮丽的弹性婷他和飞箭的重力务电之和先成小后增大 像可便正确的是 4.离空糖物是一种不文明的行为，而且合带来很大的社会危署。某次实经从斋空罚下一转块，假 设龄头在空中运动时不计空气阻力，且认为酸头竖直下落，取地面为藏力势管零势能面，则级直 向下运动时的加速度大小“，动能E,葡运动叫间！的变化关系，及速度大小，机被能E箱下落 位移x的变化关系中，正确的是 丘，把A,B两同小球在离地面同一高度处以相月大小的初道度，分测沿水平方 角和竖直方到抛出，不计空气阻力，如图所示，划下列说法正确的是 A柄小球落地黄候间功能不相同 弘两小球落地前岭国，重力的餐时功率不相同 ,从开始运动至落地：重力对背小球酸的功不风可 997 :,情抛出时，小球A的锐城能小于小球书的机域捷 二，多这丽〔本驱其1小是，每题6分，其计18分，全部选对的得6分，慧对妇不全的调1分，情透的 ,知图所示，在地雅上以这度影抛出版量为丽的物体，抛出后物体落 得0分) 到南平童上。若以海平直为参考早面，且不计空气阻力，重力加电度地。 9在地面A高处，以初建度比铅水平方向抛出：一个将体，若忽导空气阳力，它 为《，则下列说由王确的是 话动的镇迹图所示，物体分刷经过航迹上a,4,(三个位置，若4与6，。与 A物体落到海平面时的重力停能为m: 的时可可隔相等，零么 我重力对物体皆的功为一用 L物体在a山与过程中，重力陵功相等 C.物体在地面上粒出时的机检能为乞m。十mg 且物体在h与加过程中，动德的变化量相等 山.将体格到海平面上时动能为2m, C.物体在a点时重力韵顾时功率比在c点时本 D物体在“s(三点的机械能相等 国测门机候他守恒定律实袋：袋亚视械佳度恒定非 10,如图所示，一根轻弹簧下端周定，级立在水平面上，其正上方A位置有一只小球，小 纸带，已知相邻两点打点时可间隔为0，D2,则小车效得的最大速度口一m/《保 球从静止开等下常，在B位置接触弹簧的上烟，在C位雪小球厅登弹力大小等于重 留三位有效数学) 力，在D位置小球渔度碱小到零，不计空气阻力，小球下降阶段下列说法中正喻的是 间Y 市请A花 A.在目位置小球动使量大 我在C位置小球动能量大 (3)在弹贾弹性范用内攻变弹贾形变量，程现了若干阳x与小军昏大违度v的数据，并求出 C,从AC位置小线重力势健的碳少大于小球动能的增知 小车动使E,:利用数据堂先绘制E,-x图策，图丙A断示，进一步利用数据又染M出 D.从A·D位置小球重力势管的减少等于弹簧弹性费能的增加 E,x图像，图丙B所示，站合图樟及健量守瓦定律，璃弹簧潮性势健与形变量的关系 1,如用所示，轻举簧一端成定在)点，另一端与一质量为m的小球相连，小感整在周定 的整直光滑杆上·P点到O点的那离为L-CP与杆歪直，杆上M.N两点与(O点的围 离均为2弘。已知弹资，长为L,重力加速度为g。程让小球从M处由静止释校， 下列说法正确的是 A小球从M运动到N修这程中，有三个位置小球的合力翼是重力 代小球从M运动到N的过程中，小球的肌候衡了国 ]314分)某大型水猪两柄飞机具有水面滑：设水和室中投水等功能。某次演峰中，该笔机在水面 C小球从M兵动到N的过程中，弹簧弹性势能完减小日填大 上出静止开始)知渔直线滑行并程水，速度达到，一船m/:时离开水面，该过程滑行距离上 D,小球通过N点时速率为23g 10m、後水质址m=L0×k城。离开水指后.宽机紫升高度h=10m时速度达到= 选择题答题智 100m/,之同保持水平)连飞行，待接近日标时开命密中投水，取重打加递厦发一10m/:,求： (1)飞机在水面洲行阶段的加速度a的大小及滑行时间： 号 6 7 10 11 (23整个第升阶段。龙机线氧的水的机械能增加量△E 署案 三，非选择疆《本题共3小题，共计42分) 12,10分)某实巢小组的同学利用如屏甲箭示的实酸装置，通过打点计时答累定弹簧的第性梦能 与形变量的关系，弹簧右端国定在术板上，小车需常洋簧左偏，目与弹簧不拴楼，弹簧长本 低平行， 14(18分)如图所示顿角0一3？的光滑且足够长的斜面国定在水平国上，在斜面面调圆定一个半 月☆计器 径相质量不计的是带定滑轮D,断量均为m=1k限的物练A和B用一数度关数素=10N/m 的轻第黄连接，物体5藏位于斜而底滑且展直于斜而的挡板P皆住。用一不可伸长的轻解使 物体A药过定带轮与质量为M的小环C连核，小环C穿过级直风定的尤滑岗匀解杆，当整个 系能静止时，环C位于Q处时，绳与用杆闻的夹角e一53，且物体B对节板P的压力恰好为 零，圆中SD水平且长度为=m,位蟹N与位置Q关于位酸S对体，轻弹簧和定滑轮右侧的 衡均与斜西平行现让环C从位管R由静止释成曲”-Q7”一Q8g取Dm公求： (1)小环C的质常M: (2)小环C品动到位置Q的逼率 3)小环C通过位盟S时的动健E,发环从位置尽近动判位置S的过程中轻绳对环做的 1实势中，为了可以将弹簧对小的第力看成是小车所受的合外力，需夏进行的一项必到且 功Wr 正确的操作是 (填武瑰前的字拜)。 A,椅长木板的右端垫起适当的高度，面去纸帮，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀电 运动 我将长末极的右偏起适当的高度，让小车连着已经穿过打点什时器的纸着，给打点计时 器通电，轻挥一下小军，从打出的低带列断小车是否做匀速运动 [2)在养簧处于氨长的情况下，标记小车右侧边橡（即弹簧左备）的位置)，整后用与木板平行 的力推小作，修弹簧压箭，标见小年右侧边缘的位置A,测量 即为弹簧的形变量 ,哈打点计时器通电，撞左推力，弹簧将小车推出。图乙是在正确操作情况下打出的一条 明风测有理必样第二看R」 ·观·