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学年高中物理必修第二册（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?.如周，在允滑斜而上有一个小球，已知A位干距离地面A的高度处，当小球从A处流到D处（距 周测13 机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律 离地面一》，小壤与C问的动厚擦因素：未知，以下这明正确的是 (叶间，0分仲分挂，100分) 一，单选是{本恩共8小驱，每琴5分，共计0分) L,下列关于机械能守的说法正确修是 人.做匀加速直线运功的物体的机城能不可能守包 做匀速直线运动的特体的机械能一定守国 入.带到山处时球渔度为2话 C,物体其发生动能和势能的相互转化时，北机械能一定守园 山，运动物体只要不受凉擦力作用其机候能聋一定守恒 反带到C处时若连度减少为滑到B处时的豆则：一园 3.以10用/的速度将质量为网的物体从地面整直上能，若忽略空气阳力，g章10m/,。物体上 开过程中鹿垃面的高度为多今时物体的重力梦作和动佳相等 C.球滑到D处的速度为园 人是m 42,5m 仁，5m 1D,10m 3.弹号飞普加图所示)候受小孩的真爱，某次一小酸手拉紧橙皮筋发射器，松开手日 D球第一成停止师高地面的高度为 将飞著聚直射向天密。从松开手至飞箭耳达最高点的过程中（像皮箭的停在单性限 8.图甲是酒博市科枝馆的一件名为“最违降浅”的展品，在高度差一定的不同光滑转道中，小球润 度内且不计空气团力》，下列说法正隆的是 下用村最妇的轨道叫作量速降线特道。取北中的“量速降线"集通1和直线轨道Ⅱ进行团究，如 A飞善的机域能一直增大 图乙所示，两轨道的起点高度相可，蜂点N高度也相目，轨道【的末端与水平面相切于N 弘飞著重力量功的功率一直增大 点。若将两个相阿的小球■和分联敏在1，丽再转道的尽点M,同时由静止释散，发观在1轨 心.飞斋与橡度筋附分离时，飞着的率度最大 道上的小球先到达终底，下列销述再球速率甲与时闻，露率平方？与下带高度A的关暴函 D.穆皮所的弹报婷他和飞薇的重力婷能之和先或小后增大 像可您正跨的是 4.高空粮物是一种不文用的行为，而且会督来覆大的社合危署。某次实铃从高空罚下一陵块，围 设药头在空中运动时不计空气阻力，且认为酸头经直下落，取地面为重力势能零势能面，则影直 向下运动叫的加迫度大小，历能E,随运动时间r的变化关系，及遍度大小世，机械能E和下器 位移立的变化关系巾。正确的是 5.把A,B两相可小球在离地面可一高度处以相同大小的初途度分薄滑水平方 角和整直方向舱出，不计空气阻力，如图所示，测下列说法正确的是 A两小球落地黄颜间动能不相同 玉两小球落地前餐间，重力的餐时功率不相同 C,从开始运动至落地，重力对博小球做的功不同 hnioooonvoooo .常抛出时，小球A的机城催小于小球B的机城能 二，多透循（本题共8小题，每题分，其计18分，全第选对的得分，选对田不全的得8分，错选的 :如阔所示，在地面上以速度%抛出质量为丽的物体，抛出后物体落 得0分】 到海平雍上。若以海平育为参考平自，且不计空气圆力，重力加速度地面三 9.在距地雀青高处，以初速度洛水平方向抛出一个物体，若忽略空气阳力，它 为《，则下列说法正确的是 运动的轨姿如丽所示，物体分明经过轨语上a,b,c三个位置，看与6，与 A.物体落到海平面时的重力势能为阳g表 私重力对物体敏的功为一g本 的时面面隔相等，事么 A物作在h与x过程中.重力做功相等 C物体在塘面上箱出时的机敏能为乞，十前动 我物体在论与你过程中，动能的变化量相等 C物体在：点时重力的解时功率比在。点时小 D.将体落到海平面上时动能为。wv D,物体在：b以三点的机械使相等 明调3机械臣定相定审实较，验任机械经守每定律 1心，如图所示，一根轻弹簧下端周定，经文在水平面上，其正上方A位置有+只小球。小 纸带，已知相邻判点打点时傅间隔为0,02，附小车获得的最大池度v= m/w(保 球从静止开龄下落，在B位置提触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重 解三位有效数学)， 力，在D位置小球渔度减小到罗：不什空气阳力，小球下屏阶段下列说法中正确的是 四6y -0 第尚12 A,在目位管小球动连最大 收在C位程小球请能量大 (3)在弹要界性他用内改变弹簧形变量，得到了若干里工与小本最大速度的数据，并求出 C,从A亡他置小球重力势使的碳少大于小球动能的增知 小幸动德E,,用数据着先2制E,图像，图円A所示，进一多利用数摆又染制出 D.从A=D拉置小味重力势能的减少等于弹摄弹性势衡的增加 E,士图像，如图四县所示。结合图像及能量好相定律，国弹簧洋桶势能与形度量的关系 1,如围所示，轻弹簧一确定在)应，另一焰与一质量为m的小球图连，小球套在因定 的竖直光滑杆上，P点到O点的离为LOP与杆垂直，杆上M,N两点与O发的矩 肉均为2弘。已知弹簧期长为，重力加落皮为c,龙让小球从M处由静度释故， 下列说法正确的是 A.小球从M运动到N的过望中，有三个位置小球的合力冀是重力 (小球从M运动到N的过程中，小球的机候能守国 13,14分某大型水陆两韩飞机具有水面情行级水和空中投水等功能。某次美德中，度龙机在水面 C.小球从M运动到N的过程中，弹著弹性费能先减不后地大 上出静止开的匀年违直线滑行并版水，渔度达到，=的m时离开水面，该过程滑行距离L 山，小球通过N点时速率为2闪 10m、版水疑量国=1,0×10规。离开水直后，龙机等升高度为三00m时落度达到别■ 速择驱答驱栏 1风m/,之后禄持水平)速飞行，待报近口标时开的空中授水，取重力加速度篇1DmN。求 L)克机在水面滑行阶段的相这度@的大小发带行时可： 塑号 6 7 10 11 (2)整个攀升阶段，龙机汉取的水的机城能培加量△￡ 各案 三、非选择整《本露共3小整，共计2分) 12,《10分)某实险小组的同学利用如图甲所示韵实轮装置，通过打点计时器探定增簧的弹性势闺 与形变量的关景，弹资右储周定在木板上，小车器靠弹费左端，阻与弹簧不栓接，弹簧与长本 板平行 14.(18分)如图所示，领角0=3的完带且是格长的斜面同定在水半面上，在斜直度简围定一个半 打或球起 径和质量不什的光带定滑轮D,质量均为w=1k球的物体A和书用一当度系数★=1DN/回 的轻弹簧连核，物体B黄位于料面底端且岳直于斜面的挡板P持住。用一不可伸长的轻绳使 物休A跨过定滑轮与黄量为材的小环C逢接，小环C年过数直周定的光骨均匀用肝，当整个 采统静止时，环C位于Q处时，凰与组肝间的夹角a一53”，且岗体B对挡板P的压力恰好为 零，周中SD水平且长度为=0,4m:位置？与位置Q关于位置S对群，轻弹簧和定滑轮右侧的 绳均与斜南平行，观计环C从位置R出静止释放，始37-心6，e0s37”-底8，g取om/,求 (1)小环C的质量M: (2)小环C运动到位置Q的鬼率： )小环C通过位置时的动能E,及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的 《实跨中，为了可以将弹蜜小车的弹力看成是小车所受的合外力，需要进行的一壤必到且 功Wr 正确的提作是 (填选项面的字每)。 A.臂长木板的右端量起适当的高度，葡去蛋静，轻摆一下小车，观察判断小车是否量匀递 运动 队将长木极的右偏垫起适当的高度，让小车连碧日经字过打点计时累的振带，给打点计对 器通电，轻推一下小车，从打出的任警列断小车是否做匀速运动 :2)在举簧处于原长修情况下，标见小本右侧边缘甲算簧左端)的位置()，然后用与木板平行 的力推小车，将弹资压缩，标记小车右侧边锋的位置A,测量 啡为弹资的形麦量 x:给打点计时客通电，撤去柜力，弹簧将小车推出。图乙是在正确操作情况下打出的+条 明风测物理必修第二彩 ·现