第42期 验证机械能守恒定律的处理方法-【数理报】2024-2025学年高一物理必修第二册同步学案（人教版2019）

高一物理人教（必修第二册）第40~44期 数理报 答案详解 2024~2025学年高一物理人教（必修第二册）第40~44期(2025年4月) 《机械能守恒定律》同步核心素养测评（三） 据动能定理以=之”=P,故B正确：小物块相对地面的 A组 1.A:2.D;3.D:4.C:5.A;6.B:7.B. 位移为L+x,则克服摩擦力做的功为=F,(L+x),故CD错误. 提示： 8.(1)V2gR:(2)3mg;(3)R 1.合力做正功时，物体的动能增加，增加量等于合力所做 9.(1)15m(2)1500J 的功，故A正确：合力做负功时，物体的动能减小，减小量等于 解析：(1)根据题意，到达B点时速度最大，由B到C过程 合力做功的绝对值，故B错误：只要合力做功，物体的动能就一 0='g-al城 定会发生改变，故CD错误. 2,对人从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下到水 a=mgsin 0 umgcos 0=10m/s m 平轨道的末端这一过程，由动能定理有mgh一了mx=0,解得 联立解得："=10m/8 x=5h=36m,即水平轨道的长度至少为36m.故D正确. 斜面的长度L=受(a+a)=15m 3.战士从铁杆顶端从静止开始下滑，则受到沿杆向上的滑 (2)根据动能定理有W-mgcos0·L-mgLsin0=0-0 动摩擦力作用，故B错误：由动能定理mgh+厚=了m2,解 解得电动机对货物做的功W=1500J. 得摩擦力做功围，=m2-mgh,故C错误，D正确， 10.(1)√2m/s:(2)0.5m;(3)2m 解析：(1)滑块恰好能通过圆轨道最高点，则有mg=m 4,根据题意，设该过程中小球克服摩擦阻力做功为W,从 R 释放到最高点，由动能定理有mgh-了=m,在最高点，由 解得：n=2/s,方向水平向左 (2)滑块从A运动至D过程，根据动能定理有 牛顿第二定律有mg=m尺联立解得W=015J,故C正确 mgh-g*2R=品 5.在水平雪面和倾斜雪面上应用动能定理有-ngx,= 联立解得：h=0.5m (3)根据动能定理有mgh一umgx=0 又兰：袋联立解得=放A正确 解得：x=2m. B组 6.物块与地面间的摩擦力大小F,=mg=IN,由题图可 1.BC:2.BD:3.ABD. 知，0~4s内物块的加速度大小a==1m/',0~4s内物 提示： △t 1,竖直拾升过程中汽车只受重力和支持力，初、末状态汽 1 块的位移大小x=2=8m,由牛顿第二定律有F-F,= 车均静止，动能不变，根据动能定理可知，支持力做功等于克服 ma,解得F=1.5N,0~4s内恒力F做的功W,=Fx=12J, 重力做功，故A错误，B正确：水平右移的过程中，汽车只受摩 设物块运动的整个过程中，克服摩擦力做的功为W,由动能定 擦力，汽车先由静止加速，最后减速到0，所以摩擦力先做正 理W,-W,=0,解得W=12J,故B正确 功，后做负功，由于整个过程动能变化量为0，所以摩擦力对车 7.小物块水平方向受到拉力F和摩擦力F,的作用，根据动 做的总功为0，故C正确，D错误。 能定理=m-0=(F-F)(L+),放A错误：小车相 2.重力做的功为W。=mgh=20×10×4J=800J,故A 对地面的位移为x,水平方向仅受小物块对小车的摩擦力，根 错讽：下滑过程根据动能定理可得。一”g=方，解得克 1 高一物理人教（必修第二册） 第40~44期 服阻力做的功为W=440J,故B正确；经过Q点时向心加速 《机械能守恒定律》同步核心素养测评（四） 度大小为a=会-？=9m:,故C错误经过Q点时。 A组 1.C;2.A;3.B:4.C;5.C;6.D;7.A: 根据牛顿第二定律可得F-mg=m,解得货物受到的支持力 提示： 大小为F=380N,根据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力 1,排球从击出到落地的过程中，只有重力做功，机械能守 大小为380N,故D正确。 恒.故C正确。 3.由图乙可知，小物块上滑的最大距离为L=sn37= h 2.若在人处于悬浮状态时减小部分风力，则体验者在加速 下降过程中，加速度向下，处于失重状态：人加速向下运动由于 3 6m=5m,故A正确：由图乙，全程根据动能定理得-F·L×2 风力对人做负功，故人的机械能减少.故A正确。 =20」-40J,解得小物块所受的摩擦力大小为F=2N,故B 3.从A到B过程只有重力做功，机械能守恒，故A错误；从 正确：小物块上滑过程中根据动能定理得一mgh一F,·L= B到C过程，有摩擦力做功，机械能不守恒，故B正确：从C到D 过程只有重力做功，机械能守恒，故C错误：从A到D过程，有 0-40J,解得小物块质量为m=1kg,故C错误：根据F= 摩擦力做功，机械能不守恒，故D错误。 mgeos37°=2N,解得动摩擦因数4=0.25，故D正确。 4,由于以出手时的高度为参考平面，因此刚出手时重力势 40加速：(2始（(3)号 能为0，进入篮筐时重力势能为mg(H-h),故AB错误；整个过 解析：(1)将货物无初速置于A处，货物受到的摩擦力与 程中机械能守恒，在任何位置的机械能均为￡=mg(H-h)+ 传送带速度方向一致，所以在货物速度达到。之前，做加速 2mr,刚出手时重力势能为零，因此动能为E。=mg(H-h) 运动. (2)若需让货物在最短时间内由B处刚好冲上C处，即到 +2mm,经过途中P点时的动能比刚出手时的动能小，故D错 达C处速度恰好为0，且到达B处的速度是最大速度，则由动 误，C正确 能定理有-mgh=0-之m,则货物由B处刚好神上C处有 5.不考虑空气阻力，抛出后的铅球机械能守恒，故A错误： 铅球的重力势能为E,=mgh,故B错误，C正确：设抛出时铅球 h2g 的动能为E,,距地面的高度为h。,根据机械能守恒得可得E。+ mgh,=E+mgh,可得E,=Eo+mgh。-mgh,故D错误 (3)在满足第(2)问的情况下，只要刚好到达B处恰好与 6.该无人机在距地面高2时，其重力势能E。=mgh2,由 传送带共速，则A与B之间的距离最短，由于货物在传送带上 获得的加速度为a=mg=4m/2,则由r-后=2ax,可得A 。-4周像知其动能么==宁m2·学4：=m空 m 与B之间的距离最短为x=8 故其机械能E=R,+民=m(学+g),故D正确 7.小球和轻弹簧组成的系统机械能守恒，动能和势能相互 5.(1)0.5:(2)14m/s:(3)0.4m 转化，所以当小球动能最小时，系统势能最大，当弹簧刚接触到 解析：(1)从A到D过程由动能定理有 斜面底端挡板时小球速度不为零，当小球运动到最低点时速度 mgh-ngr-mgh=0-乞md 为零，所以E=E>Ea,小球在最低点时系统势能最大，故 解得：4=0.5 A正确，BD错误；在压缩弹簧过程中，根据牛顿第二定律，刚开 (2)物体第3次经过B点时由动能定理有 始重力沿斜面向下的分力大于弹簧向上的弹力，后重力沿斜面 向下的分力小于弹簧向上的弹力，所以小球先加速后诚速，当 mgll-2umgxmm 加速度为零时，小球速度最大，因此系统势能最小，故C错误。 解得：=14m/8 8.不相同1：1 (3)最终停止时由动能定理有 解析：在不计空气阻力的情况下，足球两次被以相同的速 msh-ngs=0-子 度踢出后分别到达同一高度的4、b两点，则根据能量守恒可 知，上升的高度相同，则由动能转化的重力势能相同，则可知足 解得：s=21.6m. 球到达a,b两点时的动能相同，即动能之比为1：1，但由于Oa 所以物体最后停止时距离B点0.4m 连线和Ob连线的方向不同，即足球在到达a,b两点时的速度 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 方向不同，而速度是矢量，因此足球在到达a、,b两点时的速度 (2)小球从A点到B点的过程中，机械能守恒.由机械能守 不同. 恒定律可得aR=之 9.(1)16J:(2)4m/s 解析：(1)物体在A点所具有的重力势能 可得小球在B点时速度的大小为=√2gR E。=mgh=16J. (3)设小球在CD上克服摩擦力做功为W,对A到D过程， 根据动能定理可得 (2)由A到B,根据机械能守恒mgh=子m mg(R-h)-W:=0 解得：r=4m/s 可得克服摩擦力所做的功为W,=mg(R-h) 10.(1)L.6J:(2)4m/s:(3)0.8J 《机械能守恒定律》同步核心素养测评（五） 解析：(1)小球在A点时的重力势能E,=mgh=1.6J. A组 (2)设小球运动到C点时的速度为：，由机械能守恒定律 L.(1)BD;(2)C;(3)0.50:0.48 方md=me,解得：=4m6 解析：(1)要验证重物下落过程中符合机械能守恒定律， (3)小球从D运动到E的过程中重力做的功 需要满足人m 2m=mgh:根据打点计时器打出的纸带，求速度。 Wc 2mgR 0.8 J. 不用秒表，而打点计时器需要用到低压交流电源，故A错误，D B组 正确：需要用刻度尺测量物体下落的高度，故B正确；等号两边 1.ACD;2.AD;3.BC. 的质量可约去，不用天平，故C错误。 提示： (2)根据机被能守恒定律有5h=子，则有号=6动， 1.货车的惯性仅与质量有关，车质量不变，惯性不变，故A 因此图像应为正比例函数.故C正确。 错误：由于有摩擦力作用，机械能不守恒，故B正确：根据能量 (3)根据功能关系可得，当打点计时器打在B点时，重物 守恒定律，货车的动能转化为重力势能和内能（摩擦生热），故 的重力势能减少量为△E,=mgha=L.0×10×5.01×0.01J C错误；避险车道对货车的支持力等于重力在垂直斜面方向上 =0.50」，匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的 的分力，故D错误，本题选错误的，故选ACD. 平均造度导-79品 ×0.01m/g=0.98m/8 2动能的增加量为△出=方m2-0=81,故A正确：重 1 力做功W=mgh=1×10×2J=20J,故重力势能减小20J, 动能变化量为△E,=7m=0.481 故B错误：重力势能的减小量大于动能的增加量，说明机械能 2.(1)天平；(2)0.98： 不守恒，故C错误；机械能的减小量为△E=20J-8」=12J, (3)0.49；0.48；重力势能减小量略大于动能的增加 故D正确. 量，在误差允许范围内，重物下落过程机械能守恒. 3.从A到B过程中，由于处于大气层外，返回器只受万有 (4)重力加速度g 引力作用机械能不变，根据R:,从4到B过程中，由 解析：(1)本实验验证机械能守恒定律，即重物重力势能 的减少量等于动能的增加量，需要通过打点计时器打出的纸带 于返回器离地心距离增大，所以返回器所受万有引力减少，故 来确定重物的速度，重物下落的高度，所以需要铁架台、打点计 A错误，B正确；从B到C过程中，由于处于大气层外，返回器只 时器、复写纸、重物、纸带、导线、开关等，但由于等式两边的质 受万有引力作用，机械能不变，故C正确：从C到D过程中，处 量可以约掉，所以不需要天平测量重物的质量，所以不必要的 于大气层内，返回器受到的阻力对其做负功，返回器的机械能 器材是天平 减少，故D错误， (2)e点速度大小为 4.守恒10252√/10 =票=79a4×106=08g 2×0.02 5.(1)小球从A点运动到C点的过程中，机械能守恒：从C (3)从起点O到打下e点的过程中，重物的重力势能减少 点运动到D点的过程中机械能不守恒： 量为 (2)√2gR;(3)mg(R-h) 4E。=mg·0e=1×9.8×5.01×102J=0.49J 解析：(1)小球从A点运动到C点的过程中，只有重力做 功，机械能守恒：从C点运动到D点的过程中，CD为粗箍轨道， 动能增加量为4品=2md=子×1x0.9gJ=0,48] 1 有摩擦力做功，机械能不守恒， 由计算结果可知，重力势能减小量略大于动能的增加量， 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 在误差允许范围内，重物下落过程机械能守恒. (3)根据(1-m)h=(M+m)(4),可得片 (4)根据机械能守恒定律可得mm2=mgh,即) 2 21-m)g,可知若图像是过原点的一条倾斜直线，且直线的 ®h,若以号为纵轴，以么为横辅建立坐标系得到的图像是一条 (M+m) 斜率为k=2(M-m)g,则A,B组成的系统机械能守恒 通过原点的直线，该直线的斜率为k=g,即图线的斜率为当地 (M+m)d 的重力加速度g B组 3(1)B:(2)mg:(3);(4)gh=于； 1.(1)远： 23 (5)减小空气阻力对实验的影响 (2)兰票g宁：名4W+m)胃 解析：(1)光电门具有计时功能，故不需要秒表，实验需使 解析：(1)为减小实验误差，遮光条的宽度应适当窄一些， 用刻度尺测量B、A的竖直高度差，验证机械能守恒的表达式 滑块释放点到光电门的距离应适当远一些，有利于减小读数误差 中，小球的质量可以约去，故不需要使用天平（含砝码）.故B正确 (2)滑块通过光电门的速度。= d (2)小球从B点至A点过程中，重力势能减少量为△E,。= mgh 因为钩码通过动滑轮与滑块连接，钩码速度为滑块速度的 (3)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度，小球通过 子因此0=号 最低点的速度大小为：=号 当滑块运动L距离时，钩码下降，因此系统重力势能减 (4)小球从静止释放到最低点的过程中，若小球机械能守 恒则有=之，整理得=号 少AE,=mgx=2mgl (5)实验时应选用密度较大的重物，这样做能减小误差的 系统动能增加量为△=之m+r=号 主要原因是减小空气阻力对实验的影啊. 4)不需要：(2)兰：(3)品：小于 名号=名4w+) 解析：(1)为了验证机械能守恒，则 2.c(2)mgh=2(2M+m) (3)AB 解析：(1)由于本实验验证机械能守恒定律，即系统重力 势能的减少量应等于动能的增加量，所以需要光电门测量速 ,小球的质量可以约掉，所以不需要测 度，用刻度尺测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离 量质量 故选C (2)小球经过光电门的速度大小为”=4 (2)如果系统机械能守恒，则(M+m)h-Meh=(2M (3)由以上分析可知g=2示，考虑到小球下落过程中受 +m)m2,D= 品所以mh=(2M+m) 到阻力的影响，由于阻力做负功，小球下落过程中动能的增加 (3)细绳、滑轮并非轻质而有一定质量，系统重力势能减 量小于重力势能的减小量， 少量等于重物A,B物块C、细绳、滑轮组成的系统动能的增加 5(1)4(2(-m)gh=(M+m)(): 量与滑轮与细绳之间产生滑动摩擦生成的热量之和，则系统重 力势能减少量大于重物A、B、物块C动能的增加量，故A正确： (3)2M-m)g 挡光片宽度越大，则所测挡光片经过光电门的速度越小于真实 (M+m) 值，所以系统重力势能减少量大于重物A、B、物块C动能的增 解析：(1)测出挡光片挡光的时间1，则左右两侧物体的速 加量，故B正确：挂物块C时不慎使B具有向下的初速度，重物 度加的大小表达式为”=4 A运动到光电门时挡光片挡光时间变小，则系统重力势能减少 (2)根据系统机械能守恒可得Meh-mgh=子(M+ 量小于重物A、B物块C动能的增加量，故C错误， m)π，如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为(M-m)gh 3.(1)平行 (P-mg)(u+2) =(+m)() (2)mg(1c)(F-mg) 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 (3)3mg-2mg 后的一段时间内，重力大于弹力，加速度向下，游客的速度会继 解析：(1)悬线与量角器表面平行：在最低点，根据牛顿第 续增大，直到弹力等于重力时加速度为零，此时游客的速度最 二定律有 大，故B错误；下落到最低点的过程中弹性势能的增大量等于 F-mg m 重力势能的减小量，故C错误：下落过程中只有重力和蹦极绳 u+ 的弹力做功，则游客的机械能和蹦极绳的弹性势能之和不变， 解得小球在最低点的动能 故D正确. 2.从初始状态到细绳全部离开平台瞬间，细绳重力势能的 &=2mr2=2(F-me)u+2 减少量为△E。=mgh=0.3×0×0.5」=1.5J,根据机械能 (2)如果表达式mg(1-cm0)L+号)=(F-mg)(L 守恒定律可知，此时细绳的动能为E=△E。=1.5J,故B正确. 3.设A球的重心在斜面上上升的高度为h.两球的初速度 大小为，对AB整体，根据机械能守恒定律得了·2m=mgh 即mg1-s)=(F-mg)成立，则小球下摆过程中 +mg(h+2Rsin),对小球B,设A球对B球所做的功为W,由 机械能守恒。 动能定理有0-m=W-mg(h+2sin).解得W: (3)根据mg1-os0)=(F-mg),得到F=3mg mgRsin0,故B正确. 2 ngcos0,由此可知，当图像与纵轴的截距等于3mg,图像的斜 4.由于轨道光滑，小球从最低点运动到最高点的过程，根 率等于-2mg时，则机械能守恒定律得到验证. 据机被能守恒定律，有g·2R=之m-之m…,得小球通过 4.(2)1:2(3)不需要 最高点时的速度大小为，=1/s,故A错误：小球运动过程中 (4)2gL=(4)2+(4) 弹簧的长度不变，因此弹力大小不变，故B错误：小球刚好能通 (5)C 过轨道的最高点，说明小球通过最高点时对轨道的压力为零， 解析：(2)根据题意，由公式：=可得，由于转动过程中 根银牛领第二定律有g一求=m亮解得米黄的常力大小为下 角速度相等，则有n:0=2:1,又有，：=4：4，解得 Ip to =5N,故C错误：小球在轨道最低点时根据牛顿第二定律有F ln:9g=1:2 m令，解得P=60八，根据牛顿第三定律可知对轨 mg F m- (3)本实验验证机械能守恒定律时，由于钢球PQ的质量 相等，则验证机械能表达式中质量可以约掉，所以不需要测量 道的压力大小为60N,故D正确. 钢球的质量。 5.物块B沿细线方向的分速度大小与小球A的速度大小 (4)当系统转动过程中满足机械能守恒定律，有 始终相等，故A错误；当物块B运动到滑轮2的正下方时，小球 1 1 的速度为零，因此小球A向下先加速后减速到速度为零，因此 2mgL-mg4=2m（）+2m(2)月 to 小球A先失重后超重，故B错误；小球A的动能先增大后减小， 即2g4=(4)2+(4) 根据动能定理可知，小球A的合力先做正功后做负功，故C正 确：细线对小球A的拉力一直做负功，因此小球A的机械能一 (5)阻力会影响机械能守恒，但是因为两个球是同轴转 直减少，故D错误。 动，并不影响它们的速度关系，进而不影响测量的时间关系，纸 6.A、B组成的系统只发生动能和重力势能之间的转化，A、 杆的质量同理也一样，造成误差的主要原因可能是钢球半径对 B组成的系统机械能守恒；A到达最右端时，A的速度为零，B的 线速度计算的影响，从而导致速度不再是严格的二倍关系，影 速度大小为P,此时A、B的连线和倾斜直杆垂直，由机械能守 响时间的测量.故C正确。 《机械能守恒定律》同步核心素养测评（六） 恒定体可得m2-2m=mgl(1-cos0),解得n= A组 √gL(1-cos0),故B正确. 1.D:2.B:3.B:4.D:5.C:6.B:7C 7.篮球下落过程中机械能守恒，篮球下落到地面第一次碰 提示： 撞前的动能为E=mgH,篮球与地面碰撞过程损失的能量总 1.下落过程中蹦极绳拉紧之前机械能守恒，拉紧之后弹性 绳对人做负功，则游客机械能减小，故A错误：蹦极绳刚被拉直 为碰撞前动能的}，可知篮球下落到地面第一次碰撞后的动 5 高一物理人教（必修第二册） 第40~44期 能为B,=（1-宁)￡=了mgH,设篮球第一次碰撞后能达到 mgH=mg(L+x）+E 解得E。=80J 的最大高度为九，由机械能守恒定律有mgh,=2mgH,解得 B组 1.AC;2.BD;3.BD. h4,= H,同理可得篮球第二次碰撞后能达到的最大高度： 2 提示： =H,篮球第n次碰撞后能达到的最大高度人，=（分）H,篮 1,从A点运动到B点的过程中，弹性轻绳减少的弹性势能 等于人和装备增加的动能与重力势能之和，故A正确，B错误： 球停止运动前运动的.总路程为x=H+2(h,+h2+h+…+ 在B点时速度最大，人和装备与弹性轻绳的弹力大小相等，则 h.)=H+2×2 1-(2) =3H,故C正确. mg=x,固定在地面时传感器示数为F,=800N,设此时弹性 1 12 轻绳的弹力为F,由平衡条件得F=F,+mg=I6O0N,由胡克 8.(1)d 定律可得F=(x+x),解得弹性轻绳的劲度系数k= (2)D(3) 400N/m,故C正确，D错误. 解析：(1)滑块通过B点的速度大小为。=4 2.小球从0点第一次运动到P点的过程中，小球的速度先 增大后减小，即小球先加速后减速，当加速度为零时，速度达到 (2②)由能量守恒定律可得nek=了m-之( 最大，则可知小球的加速度方向先向下后向上，由于小球受到 从C到A由能量守恒可知，由于弹簧压缩量不变，则滑块 重力和弹簧弹力的合力先减小后增大，根据牛顿第二定律知其 到达4点的动能不变，则一亭兴结合数学知识可知， 加速度大小变化为先减小后增大，故A错误，B正确：由于小球 d 在从O点第一次运动到P点的过程中，弹簧弹力的合力对小球 故选D: 一直做负功，所以小球的机械能一直减小，故C错误，D正确。 (3)由数学知识可得华=k,得滑块与滑板间的动摩擦 3.小球从b点运动到c点，根据机械能守恒定律有mgR(1 因数为4=2g kd -sin30）=之m-0,在c点时，由牛顿第二定律有F-mg= 9.(1)0.8J:(2)0.5m:(3)2m 数据解得=3m6,F=20N,据牛 解析：(I)根据机械能守恒定律得mgH=Em 球在c点时对轨道的压力大小为20N,故A错误：小球从c点运 解得EB=0.8J 1 (2)根据动能定理得 动d点做平运动有an30.2矿 1解得1=尽。 5s,又由平 -mgxsin37°-4 ngxeos37°=0-E 解得x=0.5m 抛运动规律可知水平位移x=1=3×m 5m,竖直位 (3)因为mgsin37°>umgcos37°，故小滑块能从斜面上滑 下，所以根据动能定理得 移y= ×10×(2)m=0.6m,故BD正确，C错误 mgH-umgsee0s37°=0 解得s=2m. 4.x√绿(2)岳(3)h 无影响 10.(1)10m/s:(2)100N:(3)80J 解析：(1)小滑块离开桌面后做平抛运动，设小滑块离开 解析：(1)物块从A滑到B时由机械能守恒定律可得 桌面时的速度大小为：，竖直方向有A=方，水平方向有x: mgll m 解得B点的速度大小"m=I0m/s H,联立解得=x√2 (2)从A点到C点由机械能守恒定律可得 (2)设弹簧压缩s时的弹性势能为E。,滑块与桌面间的动 1 mgH=之m吃+mg·2R 摩擦因数为，根据能量守恒可得E,=m+wmg,又= 在C点时mg+F、=mR √乐，联立可得品+，可知品-图像的斜率 E。 解得F、-100N (3)当弹簧被压缩最短时由能量关系 为k=4正，解得弹簧压缩s时的弹性势能为B,=示 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 (3)根据品一品+管可得管=6，解得滑块与桌面 功的瞬时功率为P=F=12W,故B正确. 5.弹簧A和B两端的拉力大小相等，由胡克定律可知kx 间的动摩擦因数为从=。，桌面有摩擦，不影响片-子图像 b =k,解得x4:x=3:2, 的斜率，所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响， 弹簧A和弹簧B的弹性势能分别为E=,,u= 5.(1)4m/s;(2)1N;(3)0.7m 解析：(1)根据运动学公式可得小球到达B点时的速度大 3E,故A正确 2 小为 6.因为神舟十八号在地表附近匀减速下降，根据牛顿第二 "g=at=2×2m/s=4m/s 定律f-mg=ma, (2)根据牛顿第二定律可得拉力F的大小为 可知神舟十八号下降过程中阻力不变，故克服阻力做功为 F=ma=0.5×2N=1N (3)小球运动到CD段的某点P(图中未画出)时脱离轨 道，设此时OP与水平方向的夹角为0，根据牛顿第二定律可得 故W-x图像是一条过原点的倾斜直线，W-1图像是开口 向下的抛物线，故A正确，B错误；重力势能的变化量为△E mgsin 0 =mR =-。=-mgx=-mg(-）,可得E,=mgh-mg 从B点到P点，根据机械能守恒定律可得 之d=mi+ngek1+sino) =mgh-mg(-ar）=mg(h+2-w）所以E, x图像是一条倾斜直线，E,-1图像是开口向上的抛物线，故CD 联立解得：sin0=0.4 错误。 则P,B两点间的高度差为H=R(1+sin0)=0.7m. 7.在小球从A轨道的最高点运动到B轨道的最高点的过 《机械能守恒定律》核心素养单元测评 1.C:2.D:3.C:4.B:5.A:6.A:7.D. 程中，根据动能定理有g·2R-?=-之，小球酒 提示： 1,打开降落伞后，返回舱减速下降时，加速度方向向上，处 过A轨道的最高点时有mg=m,小球通过B轨道的最商点 于超重状态，故A错误：匀速下降阶段，返回舱的动能不变，重 时有mg=m 联立解得取=子mgR,放D正确 R 力势能减小，因此机械能减小，故B错误：匀速下降阶段，返回 8.AD:9.AC:10.ABC. 舱机械能的减少量等于飞船克服阻力做功的大小，而重力与阻 力的大小相同，所以返回舱机械能的减少量等于返回舱重力所 提示： 做的功，故C正确：减速下降阶段，由动能定理可知，返回舱动 8.由题图可知，前4s内汽车做匀加速直线运动，根据：-t 能的减少量等于返回舱所受合力做功的大小，故D错误。 图像可知此加速度为a=碧m?=25m,对汽车进行受 2.根据牛顿第二定律F-∫=ma,携带弹药越多，质量越 大，故加速度越小，故AB错误，D正确：携带燃油越多，质量越 力分析有F-/=ma,已知∫=10mg,联立解得F=5.6× 大，根据动能定理：-丘=m,速度越小，故C错误 10N,礼车在前4：内位移为名=受=号×4m=20m,汽 3.春米锤向上抬起过程，先向上加速运动后减速运动，竖 车在前4s内的牵引力做的功为W=Fx=1.12×10J,故A正 直方向的加速度先竖直向上后竖直向下，所以春米锤先超重后 确，B错误；根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线 失重，故A错误：春米锤向上拾起过程，人对春米锤做正功，春 运动阶段结束时汽车达到额定功率，此时有P=F,=5.6× 米锤的机械能增加，故B错误：春米锤向上拾起过程，春米锤的 10W,故C错误：汽车的加速度为零时其速度达到最大，即此 重力做负功mgh,所以重力势能增加mgh,故C正确：春米锤向 时牵引力等于阻力，有P额=m,解得w=35m/s,故D 下运动过程，竖直方向的速度逐渐增大，所以春米锤重力的功 正确. 率增大，故D错误 9.水平飞出时的重力势能为E。=mgh=20×103×10× 4.根据图像可知物块运动到x=8m处，F做的总功为W, 4」=0.8J,故A正确；落地时竖直方向的速度为，=√2gh= =3×2J+2×6J=18J,该过程根据动能定理得W,=2m0, 4,5ms,所以落地时的机械能为E=尽=子m(化+) 解得物块运动到x=8m处时的速度为”=6m/s,故此时F做0.96J,故B错误：整个过程机械能守恒，在离地高1m处的重力 7 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 势能为公=ea,=20×10×10×1J=021=5,故C ()-() (3)根据小问(1)可知h,-h, 正确：落地时水平位移为=，=入√产，所以x=D8m <5m,由此可知，不可能击中离敲打点水平距离为5m的工 2g(4,)-(4,) 人，故D错误。 在误差允许的范围内，满足该等式成立可认为滑块下滑过 程中机械能守恒 1O.两个小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械 13.(1)1.8J:(2)2.25J 能守恒，故有mgR+mg(2R)=子·2m,解得e=V3gR,即 解析：(1)篮球第一次下落到地面，有mgh,=E, a,b球滑到水平轨道上时速度大小均为=√3gR,故C错误： 篮球反弹后向上运动过程，有E2=mgh, b球在滑落过程中，设杆对6球做功为W,根据动能定理可得W 篮球从1.5m高处自由下落情况下撞击地面时损失的能 +g·2R=之，联立解得W=一了gR,对a球由动能定 量△E=E-E2=1.8J (2)第二次向下拍球，下将过程有W+mgh,=E 理可得P+mgR=之m,解得杆对a球做功为即=之mgR, 第二次向下拍球，篮球上升过程有E=mgh, 故D正确：结合D项分析可知，杆对a球做正功，对b球做负功， 因为篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，有 故下滑过程中α球机械能增大，b球机械能减小，即对单个球来 说，机械能均不守恒，故AB错误.本题选错误的，故选ABC. = E B:（2)27,- 解得W=2.25J. 14.(1)2N:(2)7.5J. (3)系统误差减小空气阻力和摩擦阻力 解析：(1)货物在倾斜滑轨上滑行时，对货物进行分析有 解析：(1)打点计时器需要用到交变电流：验证动能的增 FN1=mgeos24o,Fr=μF 加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去， 解得F,=2N. 不需要天平测量质量：测量点迹间的距离要用刻度尺：故B (2)若货物到达货箱时的速度为1m/s,货物从静止释放 正确. 到货箱过程，根据动能定理可得 (2)重物下落过程做匀加速直线运动，由匀变速直线运动 的推论可知，打B点时的速度为g=2T hc -h mglain 24-ungcos2.W 代入数据解得货物在水平轨道上克服阻力做功为W意= 若从打0点到打B点的过程中，机械能守恒，应满足的关 7.51. 系式为mg,=之m 15.(1)E=16J;(2)o=2m/8: (3)0.3m≤8≤0.8m 即满足gha= (hc -h)2 8T 解析：(1)以杠杆臂所在水平面为参考平面，小石块从篮 (3)此实验因空气阻力以及摩擦力的存在，总会使减小的 子中水平飞出时的重力势能E。=mgr,=16J 重力势能略大于增加的动能，这属于系统误差，是不可避免的， (2）根据机械能守恒定律 但想要实验结果更加准确，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力 Mg-mgn,=城+md 来域小该误差 12.(1)不需要：(2) 4, 由于转动过程中角速度相等，则有=上 o「 (3)h-=2)(aJ r「 联立解得：。=2/8 (3)若能击中城墙顶部内侧，根据平抛运动可知 解析：(1)为了验证滑块沿光滑的斜面下滑过程机械能守 1 恒，减少的重力势能转化为动能，根据已知条件有mg(h,-,) h+n-H=2i,5+d= 解得：s1=0.3m 若能击中城墙底部，根据平抛运动可知 整理化简得-，)=（品）广-（品） 1 h+n=2g5两=65， 所以不需要测量滑块与遮光条的总质量m 解得：s2=0.8m (2)根据题意通过光电门I的瞬时速度为”，= d 故投石机的转轴O距城墙的距离s的范围为0.3m≤s≤ :0.8m 84 素养·拓展 数祝插 25车4月送日量五 高中物理 (上级第)帮山 械丝守相更律.得一量角 州五九黄量屋地电话 数理报 42第114 人极 工两个日学用图2侧示 空在麦的直 -2 多特氧二香1 面情通汽车工相 省，a自在 ①写道目均灯样信世物 专女蓝自，汽4料通 直以.期前 11直字4千01 1 (全特光片)，春耳好烟但写电 假，在海上：一个 ,术可物的厚线 作中此物门L,电门2，（两 成向肉地比起 重落蜜8切经辉增解 。现发打域0力取手得风后的同 牛电门每每相写，局备报直过？桥管重相 验证机械能牙恒定律的处理方法 --11-4 到光中直通： 口由幸 g行的下生上里量网时功C,让写 从地清￥赵点利体纳球力特成架 (1离脑将建向左拉到某一高度.是 处续方法1 5.=h▣1：象8▣我制31=01特1 厨打下销一个点轮件的机城能与周旋柔B时，零棒4反一 /.求同 因用H像是：充型象光行物意H内 0随出付无计的室宽，计算重物4金过龙 前衡核的，日第十力的位置D,在氧管上动随去， 二上以开的于第权至里点，重 铺长瓦 电厂价适度大小： 0,打0fY.方 1片通过电1，光电门1到 实0点适当E真于怕这2几十声1,23，一，抽的颗力操高少量是 ,因t时博由 1答克1(11期语置为02w= 4利车粉胜钢得证系使（童件A,射味发 地葡大粒力.若小成的睫量专年.石气的长 4显出客0明0圆酒4,44：一：再有用》豹结论是 {g数.满2， (20闲是7科47B棋重七箱 ，计出,3,4一的 延件黑：教来心星有人桂 范用内，钉流图恒 11)在中 0表为 “，日域 〔高灌达明墙竹字诗 网已如和斯重的韩厘量开平表未】 处理方速2 置与：内，“，计复出落成对面的重力W 打N的虽事中接连山诗.请南的第速 4为的上组直 或某，。相店植的有有量 行什析，在清上通呼进清添打周连本本测 象A的下语司 (4中亦昆龙无许是围内：美系式 地两月细4龙 有 美眼人时山d,表 七数看昆A等 由4.秀周G和离A,什掉4，A周价时击过 2)在单度年中，制长礼端后型，电 ◆》立，可证机壁 例L“台连抗城图7社业辣“的其合早性 量有单岳大 (5)通红多A湖量计草.发是第(2引月 作F=m9用量，日号子月直传， 由落的达 天6式均存由识落，其中一阻典到面属为■ ,解象的机丰等 亚■量液表人相 威少量大于原境动能蝴如模，段成这个结集的 要求 达到止日的， 限因同唯是 A.象力的州 4料学用朝4甲术第五军无线 H各具子 (中用量=1.打 1下第4版 物块C时不B具内只通度 人某学0计了潮3所鹤装测静证桃 空C叶利围，显结在开号处业一十 静与苦案见下调】 幅有信：基保窝机城我中鱼建律的时徽，家 网这件法之黄，我还可生相周一都超 射阳参著答案 风甲每顶再风想甲 隐座数与建力九连雪程团机属：单刺 利用气垫导轨验证机械能守酒 上打出一品列心难，村话泽上的内进行湖横抖 什析，西可H性代棱线T恒见第已实看中情 田料用如名图新氧 国学的操作完规意，电的开 量度，。4腾：252n 的安岛装图电助证 n.n 率养专线.触到守型光律的确周 有中的制我A九来年在 对比型其干建议，其中降害对程含洛确 1.61月3.B4n3:6G 13 里系专塔以有课黄害金的机桃错同司 机婚一子少，风味 (口)期据璃■定味，日烟证} 在裤”下，子长好 上开地司动的程进厅数候 5整多号然率 勇相调中开国 仁内为质量n站习好 老系龄e和宁和·女尾香相骑 +}好+ I几4工 A (5)物的计试少)度力号室用璃直喻液推 问高传请填的是不机 1《:21美41461544h卡， 普a9 一有认专请山店卡细地 (4口果子其量整略，与所 【餐率出土分式· x.w111 (( 2)已耳的指银力国走置为，问的赠健 解精：口由干滑经以光电口的国准 〔)不丹国明不12两人闻醉单函见零出 冠，四比以以为滑说雀过程电门使匈通 L.,1.A3. 直假运动，所业用从影这先电门的解九速文 重有任■方调项 是否中相 表1理从4相国 C气他甲1见g长/ 2感中共由为把的和1块 方：用，程纯的P:从香 B:阿窝为，为了证列G过和中视 3)本对静清甘比 和1+ 药化为的阴有骨快的动国，因比名数商是转可 略平风气垂的平得式，便市响区打的的单1个A w, 落的度，下落的高度大等干 (etr-bk (引可黄单)是增如的网罐：塑为w区 的位置鲜将电出+，运食 骨轮有摩植：运精觉转对匹去市耗一汇分道 门本的中脚情下减少南里小梦佳博准 2H 素养·专练 越捉松 数理都 素养·测评 3 力9阳力时起的 鱼汉有见月车成其以甲道n方法 13是破实险处观 5)学想用下方法完城是 多次索平均植的为止高建的 《机械能守恒定律》 公学苹物情烟字学的程滑+明排固 相：正年单上是单多个廿数点，量它《起后内 ?的柜其，十算时定计黄力防果物流度，指色 力和零物力起的 同步核心素养测评（五） 一★相豫，并粒1下断：弹蜡一录过■点 次士最室平出植所方边心建的 ,由就打得由的实的陆企为 正a”红粒 1玉.某学期国1甲所六为数装圆地量堆 的速方物诗度，先提墙包表好样填第第，在京管上 4细基础篇 (保僧2机有成我平) 里或部上了e论高续的点，出目C0F,F这门 41)验时手是任P将看有编百门请渴 打到A正离并在任7上，打在计需对打点 险时地成，小为对我的李草量率)健立电标器料到 的图像是一条通过原克富我，随直生的率 其保持钟上剩量出比片中心列七的 L光推电湖.限地重物 2)中皮通低测量重物 支轻比模城旋中框它 印乙乐元，算1为面第士内名民的的离为 达为一 (s量“A”#”1: 单，关小加国学接计销其美 房过程中在联网山的 2制单t员同的时网可腾青目01，太 量 丛置83情线的一到 3).学控斯工确程个所再低多1面乙所 0.+化6【4t量 轮一个金属小（男一届 1)火花打点酒所的电的电 J1●带每十有。便同，具复特者线 2y打下内6，起相3博度车= 速离品，已位作并透过程电门时惧，作山出 动表达其 中了气2是 明是中州格中号长0】： 为品，小且4是电了的为， 围，寸现一线有直型， (4)大者京生灯实的结装望.夏打特相的 3)9片国 上直C,,E各 (1》密园证物F落对程中停合机城断守国 动举销增量，关丁资翼道，下以法正瑞门 A:利同的太？甲程计直程速厘 建津，险出盗村，队下阶潘材还渐世选取的 红用公式，=，计夏量度 ,《博写字母林得1 A当同票国干再脑程是，丰想由千样有京气 仁存在字气力虹薄期力 作，甲判用m,斯重力进度复 具树度尺 〔情业道多室城胎学降静爷》 Bn能力篇 仁大甲 A松表夏.时化尺 上大平（合从： 14拓展卖脸处亚 2)容4球销量右身：球从目点至4过到 的情署叠过机根便专馆电 再中，有出成价率力特传名，· 中，重销减火显力 k血图！程0城机帝确刻置，与角律，止半整乡，所其生从A (3)实的发啊（路少干￡，传混是米厚为 3)小球通t县长发大小地 仔焦上发装了12两个七电行，弄线上因比一经直点自由下喜，下旗过程中 (到出一 下 4)小球从静止异按到国动的过界中，满园 得g 电世实到足录下小世 核健中世的关系式 气电1的度先时，用/代周山出A,是士的 得Ah来J, 注。，有用电了1群料网幢通过气电的 5)动出电度校大的建物，这样当 速度，已礼重山出速士9角疏开学某☆验但 域离的十积夏四是 4”)利单小情尾 44 (2山佳适过先见门的过发大：：= 《中字表净 了检湛机候能恒见 限线，星通气弹百，险有块一个准室，把它从轨 ”海实小 的鞋力则连里大小““ 1尾可中内场字 道右的名动，发民行快过电门民小 健为1，的重期自由卡落.山的佩重如屈1物 干通过九门2的34为定气寻轨水平，可用 示，其中？时出的意一个点已加安电期随中 mL阳的直经 幻e:r数98/风 州里验全机城解守恒室律，物 水人小，已世缩力加速支人小为 块A,B的同新丹南有两：（两 1)於时 一《4属”实典“点”不需 具.目市产龙单古时任 ,F.0为四定在物块4上，克 中希卡) 是”》的暖约山显 C,喜光韦的配者的运性大一W 《1》效威评自调思，理光条的文文应适当 文衫和购光务时看量不计)，0 2)古次餐中梅海展情晒过口私的随国 直漏块岁好量州大一购 发依0行，法为国比在其解分上储 国为的面国可佳是 【雄格冷1 ,得点展收离到是电门你面题出场 难上制小垫过光电口大小 L光电门庄C的方 上记位置.断有演置与 ()剩保以治图可随块时共计， 电1之首底落力A,LH快A从位直0出鼻 】)石离化动线城室字相，家A直在后量 中不多洋遇材有 ,速理大小 收：潮地过光了门2时的因未着能，测明两在电 止开输科，圆在第透过性山学添间为，料咖 2)打自塔T5点*时.速度大小 争)转，连明刊球从特n止光光门的过参中 ,组此主力直4度为及.系线重力约的 门中心网距Lr时事法出感光条场过处生数力如正t大小为：，3落下我题 城的组系上谁到小线是限压响， 或少量从，+ ,予凭人的州量sC 门1】能和联果为4人，险证机绅7红定理 《本想食夏用修制) 3》从刻点#到下，点的过程中，罐的生球下清退风中镜的州如慢 14通“大 (西明两洲种理量开子不 (参专密贝下期】 好雀城少量5， ,回的烟切卡-年子“A”干“重赞相线少业 下再第4核