第5节 第1课时 机械能守恒定律（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理必修第二册（鲁科版 2019）

1 第1章 功和机械能 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 《顶尖课课练·物理（必修 第二册）（鲁科版）》配套课件 2 【想一想】 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？忽略与轨道摩擦和空气阻力， 机械能是否守恒？ 答案 动能减少，重力势能增加，忽略与轨道摩擦和空气阻力，过山车 机械能守恒。 3 随堂自测 1.（对机械能的理解）一个质量为的滑块，以初速度 沿光滑斜面向 上滑行，当滑块从斜面底端滑到高为 的地方时，以斜面底端为参考平 面，滑块的机械能是( ) A A. B. C. D. 4 2.（机械能守恒定律的理解）如图所示，木块均在固定的斜面上运动， 其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的。图A、B 中的 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块 向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械 能守恒的是( ) C A. B. C. D. 5 解析 机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功。在A、B图中木 块受三个力作用，即重力、支持力和推力，因有外力 做功，故不符 合条件；D中因有摩擦力做功，故也不符合条件。因此只有C图符合守 恒条件。 6 3.（功能关系）如图所示，某滑翔爱好者利用无动力滑翔伞在高山顶助 跑起飞，在空中完成长距离滑翔后安全到达山脚下。他在空中滑翔的过 程中( ) D A. 只有重力做功 B. 重力势能的减小量大于重力做的功 C. 重力势能的减小量等于动能的增加量 D. 动能的增加量等于合力做的功 解析 由功能关系知，重力做功对应重力势能的变化，合外力做功对应 物体动能的变化，选项D正确。 7 4.（机械能守恒定律的应用）某跳高运动员的身高为 ，在一次训 练中起跳后身体横着越过了 的横杆，据此可估算出他起跳时竖 直向上的速度接近（设人的重心在身高一半处，取 ） ( ) B A. B. C. D. 解析 可认为越杆时刻，该运动员速度为零。由机械能守恒定律得： ，为重心上升的高度，解得速度约为： ，接 近 ，故选B。 8 5.（机械能守恒定律的理解）（多选）两个质量不同的小铁块和 ， 分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示。 若它们的初速度都为0，则下列说法正确的是( ) CD A. 下滑过程中重力所做的功相等 B. 它们到达底部时动能相等 C. 它们到达底部时速率相等 D. 它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的 机械能大小各自相等 9 解析 小铁块和 在下滑过程中，只有重力做功，机械能守恒，则由 ，得，所以和 到达底部时速率相等，故C、 D正确；由于和 的质量不同，所以下滑过程中重力所做的功不相等， 到达底部时的动能也不相等，故A、B错误。 10 6.（机械能守恒定律的应用）轻弹 簧一端与墙相连，质量为 的木 块沿光滑水平面以 的速度运 动，并压缩弹簧，求弹簧在被压缩 答案 解析 木块压缩弹簧的过程中，只有弹力做功，木块的动能与弹簧的弹 性势能之和守恒。从开始压缩至木块速度为零，根据机械能守恒 ，得：。从开始压缩至木块速度为 ，根据机 械能守恒，可得 。 的过程中最大弹性势能及木块速度减为 时的弹性势能。 11 $$