第43期 验证机械能守恒定律的多过程问题-【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 数理极 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=之m2=Px,放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,则克服摩棕力做的功为W,=F,(L+x),故CD错误 提示： 8.(1)2g;(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-a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-了x=0解得 联立解得：g=10m/s 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4如+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-umgcos0·L-mgLsin0=0-0 动摩擦力作用，放AB错误；由动能定理mgh+黑=了m,解 解得电动机对货物做的功W=1500J, 得摩球力做功围=之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-W=,在最高点，由 解得：o=2m/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无，联立解得W=Q15J,故C正确 mgh -ng2m 5.在水平雪面和倾斜雪面上应用动能定理有-4mgx= 联立解得：h=0.5m 之m2-之m,-(mgn37+mgm37y=0- 2mm2, (3)根据动能定理有mgh-umgx=0 空=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=1N,由题图可 1.BC;2.BD;3.ABD. 知，0一4s内物块的加速度大小a=g=1ms,0~4s内物 提示： △ 1.竖直抬升过程中汽车只受重力和支持力，初、末状态汽 块的位移大小x=了=8m,由牛顿第二定律有F-R= 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￡=2m2-0=(F-F?)(亿+)，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 错误：下滑过程根据动能定理可得W。一W如=2m6,解得克 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=号m:=9.放C销误：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=ma,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=sm37°= 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 6m=5m,放A正确：由图乙，全程根据动能定理得-FL×2 3 风力对人做负功，故人的机械能减少，故A正确。 =20J-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-mgh-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 0-40J,解得小物块质量为m=1kg,故C错误；根据F,= 过程只有重力做功，机械能守恒，故C错误：从A到D过程，有 摩擦力做功，机械能不守恒，故D错误 umgcos37°=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 4(1)加速：(2)始(3)日 能为0，进人篮管时重力势能为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E=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 2m心，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处喇好冲上C处，即到 +2m,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-msh=0-之m,则货物由B处喇好神上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 的动能为E。,距地面的高度为。，根据机械能守恒得可得E。+ mgh。=E+mgh,可得E=E。+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=m坚=4m/6,则由2-号=2ax,可得A 。-么图像知其动能片=宁=宁2：学，=a空 2 m 与B之间的距离最短为x=。 故其机械能E=么，+=m(受+Sh,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-nmgx-mgh=0-分m 为零，所以E1=E:>E,小球在最低点时系统势能最大，故 解得：w=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)物休第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，所以小球先加速后减速，当 mgl 2numgxmm 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/s 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 msl-umgs=0-之mG 度踢出后分别到达同一高度的a、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ab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. 恒定律可得风eR=了一 9.(1)16J:(2)4m/s 解析：(1)物休在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=之m mg(R -h)-W=0 解得：i=4m/s 可得克服摩擦力所做的功为W,=mg(R-h). 10.(1)1.6J:(2)4m/s:(3)0.8J 《机械能守恒定律》同步核心素养测评（五） 解析：(I)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 1.(1)BD:(2)C:(3)0.50:0.48 之2=meh,解得=4心 解析：(1)要验证重物下落过程中符合机枝能守恒定律， (3)小球从D运动到E的过程中重力做的功 需要满足2=mg4:根据打点计时器打出的纸带，求速度。 W。=2mgR=0.8J. 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： (2②)根据机枝能守相定律有h=之，测有号=助， 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。=mghg=1.0×10×5.01×0.01J 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 =0.50J,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. 2.动能的增加量为△止=乞m2-0=8J,故A正确；重 平均速度，=芳=7%×品×001ms=09gm 力做功W=mgh=1×10×2J=20J,枚重力势能减小20J, 动能变化量为△上=2m后=0.48」 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=20』-8J=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F1=,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 8=票-29a02×106=08 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) △E。=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 1 功，机械能守恒；从C点运动到D点的过程中，CD为粗糙轨道， 动能增加量为4识=之m=子×1×0.982J=Q48J 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=之(1+m)(4）,可得时 (4)根据机械能守恒定律可得之m=mgh,即之 2M-m)g,可知若图像是过原点的一条倾斜直线，且直线的 幼，若以号为纵轴，以么为横轴建立坐标系得到的图像是一条 (M+m) 斜率为k=2M-m是，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)B:2)mgh:(3);(④h= 1,(1)远： 22 (5)减小空气阻力对实验的影响 (2号京：g分：4w+m)号 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、4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,= t 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 分，因此=号 最低点的速度大小为”=了 d 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g:,整理得gh一号 少4E,=mgx=mgL (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4此=方m“+分址=宁号+ 主要原因是减小空气阻力对实验的影响。 4)不需要：2)兰：(3赤：小杆 解析：(1)为了验证机械能守恒，侧 21c(2)mgh=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 即弘=(4)】 ,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h 量质量 故选C (2②)小球经过光电门的速度大小为：号 (2)如果系统机械能守恒，则(1+m)h-Mgh=(2M d (3)由以上分析可知g= 而，考虑到小球下落过程中受 +m)2,= ，所以mgh=之(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 51)4(2)(-m)g动=(1+m)(4)）； 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-mg 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)d2 值，所以系统重力势能诚少量大于重物A,B、物块C动能的增 解析：(1)测出挡光片挡光的时间：，则左右两侧物休的速 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)2,如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为(M-m)gh 3.()平行2(P-mg)(L+2) =+m(任) (2)mg1-ems0)=(F-g） 4 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一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 E=2m2=F-mg)(L+号) 减少量为△E。=mgh=0.3×10×0.5」=1.5J,根据机械能 (2)如果表达式me1-cms0)(L+号)=宁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子·2m6=mgh 即mg(1-6s0)=之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-方=W-mgh+2Rin),解得= (3)根据mg1-ms)=(F-mg),得到F=3mg mgRsin6,故B正确。 2 mgcos8,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 据机械能守恒定律，有mg·2R=子m-m…G,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)2 te to 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v=or可得，由于转动过程中 根据牛额第二定律有g一F=m是解得弹簧的弹力大小为P 角速度相等，则有，：0=2：1，又有，：。=：之，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 tp:g0=1:2 mg -F m a是解得P=60N,根据牛顿第三定律可知对轨 (3)本实验验证机械能守恒定律时，由于钢球P,Q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,枚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 2ml-mel=(产+a(r 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 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2g=(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a,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】 恒定律可得之m2-之m听=mg(1-co).解得 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7，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6：=(1-子)E,=之mg1,设篮球第一次碰撞后能达到 mgH umg(L+x)+E 解得E。=80J 的最大高度为h,由机械能守恒定律有mgh,=之mgH,解得 B组 1.AC:2.BD:3.BD. h1= H,同理可得篮球第二次碰撞后能达到的最大高度 2 提示： =子H,篮球第n次碰撞后能达到的最大高度：=（宁）”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 2 hn)=H+2× =3H,故C正确. mg=x,固定在地面时传感器示数为F,=8O0N,设此时弹性 1 12 轻绳的弹力为F,由平衡条件得F=F,+mg=1600N,由胡克 8.(1)4 2加6)号 定律可得F=(x+x),解得弹性轻绳的劲度系数k= 400N/m,故C正确，D错误. 解析：(1)滑块通过B点的速度大小为”= 2.小球从O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 (②)由能量守恒定律可得meL=-子（兰 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A点的动能不变，则片：手-华，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 d2 kd 因数为4=2g -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 m,代人数据解得，=3/，F=20N,据牛顿第三定律，小 解析：(1)根据机械能守恒定律得mgH=E 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Eg=0.8J 1 (2)根据动能定理得 劲到d点做平抛运动有an30°。2 1,解得t=5。 8,又由平 -mgxsin37°-umgxcos37°=0-En 解得x=0.5m 抛运动规律可知水平位移x=1=3×尽m 5m,竖直位 (3)因为mgim37°>4 mgcos37°，枚小滑块能从斜面上滑 下.所以根据动能定理得 移y= 之×10×（停>m=0.6m,放D正确.C错误 mgH-4 ngscos37°=0 解得s=2m 4.(1)x√2h (2)旅（3)品 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h=,水平方向有x= mgllm 解得B点的速度大小露=10m/s t,联立解得"=√方 (2)从A点到C点由机械能守恒定律可得 (2)设弹簧压缩，时的弹性势能为E,滑块与桌面间的动 mg=2m吃+mg·2R 摩擦因数为u,根据能量守恒可得E= 2mm+mg,又U= 在C点时mg+F、=mR √，联立可得=+置，可知品-图像的斜* 解得F、=100N 为k= (3)当弹簧被压缩最短时由能量关系 4,解得弹簧压蜜：时的弹性势能为E,=六 6 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 (③)根据三4+学可得学=6，解得滑块与桌面 功的瞬时功率为P=Fm=12W,故B正确. E 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：=点，桌面有摩擦，不影响元-图像 b =kgxB,解得xA:xa=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=，， 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 _3型，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 Vg=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 W=在=t-名 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一x图像是一条过原点的倾斜直线，W一4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。 mgsin0 =mR =-。=-mg=-mg(w-之a）,可得，=mgh-mg 从B点到P点，根据机械能守恒定律可得 =房+nsR1+sn0 =msh-mg(w-ad2）=mg(h+a-w）所以E, 联立解得：sin0=0.4 x图像是一条倾斜直线，E。-t图像是开口向上的抛物线，故CD 则PB两点间的高度差为H=R(1+sin0)=0.7m 错误 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:5A:6.A:7.D. 程中，根据动能定理有g·2R-=了后-了，小球通 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 m装，小球通过B轨道的最高点 于超重状态，故A错误：匀速下降阶段，返回舱的动能不变，重 力势能减小，因此机械能减小，故B错误；匀速下降阶段，返回 时有mg=m套联立解得甲=名gR,放D正确 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： 8.由题图可知，前4s内汽车做匀加速直线运动，根据-t 做的功，放C正确：减速下降阶段，由动能定理可知，返回舱动 能的减少量等于返回舱所受合力做功的大小，故D错误 图像可知其加速度为a=9,=2,5m/?,对汽车进行受 2.根据牛顿第二定律F-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-f=ma,已知f=0mg,联立解得F=56× 大，根据动能定理任-斤=之2，速度越小，故C错误 10N,汽车在前4：内位移为=受=号×4m=20m,关 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颜==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=a,解得书m=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, 4J=0.8J,故A正确；落地时竖直方向的速度为，=√2gh= =3×2J+2×6」=18J,该过程根据动能定理得W,=之mm, 45ms,所以落地时的机械能为E=￡=m(后+)= 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 一7 高一物理人教（必修第二册）第40~44期 势能为E=mgh,=20×10-3×10×1J=0.2J= 名，放C ()广-() (3)根据小问(1)可知h1-h: 正确：落地时水平位移为=，=入√臣，所以x=D8m 2g d[1 <5m,由此可知，不可能击中离敲打点水平距离为5m的工 2g(a,-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 10.两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，放有mgR+mg(2R)=子·2m,解得0=√BgR,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, 6球在滑落过程中，设杆对b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 +2R=了，联立解得W=一了gk,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=子m,解得杆对a球做功为W: 2 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 E 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 E 说，机械能均不守恒，故AB错误，本题选错误的，故选ABC. Ea L(1B:（2)27,8h-hs 解得W=2251 87 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 F1=mgcos24°，F=uFx 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 he -h mglsin 24 -umgcos 24-Wm 的推论可知，打B点时的速度为g= 2T 代入数据解得货物在水平轨道上克服阻力做功为W文= 若从打O点到打B点的过程中，机械能守恒，应满足的关 7.5J. 系式为mg4:=之 15.(I)E,=16J:(2)o=2m/s: 即满足h。=h。-h,) (3)0.3m≤8≤0.8m 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。=mgr2=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 Meg-men=2呢+之 来减小该误差， 12(1)不需要：(2)4 由于转动过程中角速度相等，则有= 联立解得：=2m/s (3)h-h 2g(4,)F( (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 恒，减少的重力势能转化为动能，根据已知条件有mg(h,-2)） h+r-H=d=toh 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gh-)=(品)）-（是） 1 h+力=2g5,5=4 所以不需要测量滑块与遮光条的总质量m 解得：=0.8m 故投石机的转轴O距城墙的距离s的范琍为0.3m≤≤ (2)根据题意通过光电门I的瞬时速度为= △ 0.8m. —8素养·拓展 数理插 数理报 25年4月2当日：量得五 高中物理 人围5所示，光两 南角有率神对计夏洋满的洋性块的 五机质量屋地电话 43第1135 人极 B能力篇 的分之一限轨道 -2 公特氧二潘 的家平一4 y指 内 rD是直内 学罗形 ★年，配收见华银量 南1制卡 夏的用信师新t车家复5可飘1只外 非从力由我开用F分，甲 机械能守恒中的多过程问题 出N之道联乐和下的护典连背就 应为的弹性健的 出，好保我上的d点小建的 国比在？内，拉博下增 解娃到期的日的：11选之百大对象，2) 生山制，卡而的到 四蛇高体的者的身上，人再与 整：W相a2下见岳正的是 秋行型程分新，(3引1究对单在海个过W中 上t有个厅了4，从4方t杆世 1受力分(4力计析和过程分析 等了一，统 形大 设背中结以燥尚可度的最小建龙为，由 华，人从A直山静止昂收，像火香一样箱“竖 仁材皮的水平山真为1.2国 Inns 一、体两个性霞超度的机桶陵守恒闯题 平相说：的悦非料： :》拉力F的大小： 例1.如剂1所示-旦话发 二，由个过餐成的维许同司 “号（尾为精A1,加缩留气阳力，重小回 二，买验题（务《◆》 》2中￥安于万周中kA 金立/年青数7明十 人从A点到中，弹性甲风 特色亮点1 七可.比甲高左02 流中的洋性第健大干人利精洛罐筑动能 耳道密.滑块处氧信山理样蓄给任地 信心划的专 的k平肥寓：装大：店个兼其屋多少？（取 有，题年比点A出世， 从A到的型中，性经线 的雪为与最统见的佳度为：由华细单 风内容2发◆别 尚本华气的款边地诗上日。由想九连人单臣为量 吧道及机维数电谁 G弹件强的做度不拉：。4的N/■ 能桌到地到高重A,复边到小块偶情角 星丽能通上角偏小程，第三日程是餐学粒场 为过程，果一过和的来志发就是魔过积物可 平同内有筒组之命们铜 生动例题里 的程，它门的一 陆后在击动量到电山均可差用于什，中【 =1指0间量=自gs,e1,4m1.①L 度的W,N精山，外境均 口地，使通过需 ：地，电机生工作多长 九接在国解为期的线上，开的门件在外力 全离的国样华 1--E -h 中的动可分为个过程：从4到 点评：在过程分标时是导★哪参过程机城 及贸层达联山产已u洋资化处于开相 (引益微地的西量=，们店常有压证 肩为深一过程，在提航的匠动马豪出过程，从自越密说，地客过程制域位不价就。越看连梨合式 编士每好合网甲 -- 的转理根律 人个重力加神明+门用 鱼nk平属x,后 的我第图陵士 由块包送 直肆的虹度洗减小辆大 肌之新手科单为主，箱息验备 【都考图素足本用 1重)，题目道t 弹第短：时行动解为 连接体物体系统的机械能守恒 (小本中与南时以 43期参弯答案 ?烟康转被密 鱼竹拉自的 道型件点 上接第1康 【解精1)出意，4下 0自有 王餐 到白留1所单，4 1A:1.4:14● 同与河，动与其的 门个议河以上的情住地上流程鲜度 居两个建合桃过经面定 得，由中梅第运神 重教专适糕线通地帽材地学短风西 弹簧取系在一制，系使区在果力设弹力作用向高难史花村关角： ■ 新：每重以规均能海 下运请，材系性巾某一个数体末银规情婚不守 3对十章个物体，一规民上的表是戴满，机 积铺子 尚点辑 国得n一之，网。一3 组，整个系候与外导无发里交定始，机城仅在线晚不中根，性对个尾还候的暴制，教减能了镜 0号 不统内物谁到特移成特化，所以金煌们城情中复： (2)程息可知，AR.C服健明绕在 41推，2推5：3注= 男亮提开韩到日 (2引杆地接的物谁机使室 时和4合上下奔地建段的执难子板 发见情帮中用州希) 使样的西麦量力，自帽直可有 受的复影爱有美 上.A主之取 子。见调的写 】系妖机城管母恒的发得表达式 肾好与4n,,C的简量均为=，重力上速度为g 4"蛋 《1》不优块轮指重专持盘和单性导维 行与南轮之同的摩烟不大样始整十手促 减少多少，墙加多少，之亦，上 处静止线卧堂图A红下滑置 a -3 具大，C价行离斤地道求 g品 2》出内某一份把城举域等分，习 (I花角= 相，锋不家精说！ 园分面领抛物多岁，题，▣+35 1测a、受 三浅 向准发个相平： 下转策4福国 2 素养·专练 超祝粉 数理蒸 素养·测评 H3 玉年图3所米，宽力 15,美接体和城意中值同规 16.面规选游机械蕊守恒间规 (的三程杆或一个王 《机械能守恒定律》 与轻女第，在A处圆定面国 1.如国1情水，光滑 ,1示，一过 轨道的农制因记异 同步核心素养测评（六） 定唐轮，候的同现高系一个耳， 为a的道：表姓空的量 情黄，行倒小中径为发 和，甩托仕绿，用好算2 形=味，支果这桂在 累引项色属地数店度力A,球年 三计德题（本是养2中是，头9◆》 静上于地队已球：的情量为象 转边开有报防面用康直，验子是开的诊 A细基础篇 地122面一解 吊小球A好角直 ，色为3，重力置 在注馆信W下，下为中山的是 L我5前 It.2mul 、单船本题4T小用，4小是3象，外路分小 现为线点的物接意，物陕 卫直平黄的韩碧，其 C.2 S A)=8日 ★在光骨水平型上，共 士.《盛1血售2说， G2为足韩长的植可惠小州缺组A由韩山 人球各成长销时时速定大小为，不 2么绿座一库居在天挂极 尾地水调上方的高白山 克沿水甲面从到滑轮？E下为的过W中（不 标的1与4A工数上老口运用7 安仙路树速度为：，图 达，不计气力， G到上下寓过程中，A面速度大为： 物小车将球拉生水平园 民斜向的摩限天真a票25，A点与期点的 过法E南该是【 夜光梨=自4质力究e数自n,分■ 以签啡6标落 C程种A直纯共字 A.下来小图中首落航城室Y横 真硅计程中4样机特学担 过中，不空气力，国【 在4：f4中写里经市 《11国G角青51r民生 2图2折礼，n显分为m 4.(泰马)度为社轮 AA过g行1,4M胜园优 C.下器过程宁弹性块效增大量大十重力两 G4耳4程合力收E功山枚奶 (1到尚红民其也南师目大形风 答A”小W延在轻杆的确，烧 杆是这提房水中特地公， 表小止建精的以中小鸿时T 能详建：量 (3在配良4上心的格 收复其海产，3型 中食和行填什圆定销是均 G小建5度士wp2过是路子的拉力者 就之和文 自杆杆E意灯每割相公 米平轴0在粉中点，门到A.A0 为事A和，小球可视 工红甲1新示，况体 在州一豪直线上日加重打复球度 ,悦修自业一十来中有有初过度。 反，重力度为，里4，杆 的光看水平平台上， 有一夏长发为鱼等■ 轩和能韩直杆上，病直件 在子陆0的过0的得中 罕亿西出韩止释发，正经件框竖直位塑的过程 已填新为04g,期面树均其道作理，其中有 中，下销掉正口量 集直形第，A.肩通过权其用线度力上则性程相 内.国说一帽前为45的毛 0上m色于车白并置力恒海度：取10m:,写 L,A两比指成约军统物国 确特，目向镜可角过接 重A,目刷小审滴速里幼件用秀 尾的试领为 老周圆区转耳体，单品为 拉个样41B的成力的院发比第之们有w A11115】L812.41 A,其E是为线壁的晚高内D 酒块A,8可程小属有，重加球度地，到动导省 C仟2小承4不做的，4罐42机城整y国 C的能望山球里速性大为2L 间力表的两之 红A肆有a的日杠黄减 了1mmE方 2A,红 42期参带答案 虹直：电中行△到内，速作F记阳 2厘座专泽室 4)通直通党发 7.得上【以圆地加气目打我大用 失，药法请的见 =了小痛经与把1青起 现究甲精五短.不计程用：陵再蓬益名的 政，纯球与建面暖博这风国天的健量白为绿碗馆 表界专请区基脑处酒 ,为4， L其礼血有上A点游4利的 )道小1与研车治写 k过g的速度为0 A.0 Lg路n形 力球停止量站镜地的他程为【 上风的A:1:中桶园 4限面m:内品好 C过玉后一定会打到值忙区同 以请 人BN 经交目年4满民有网 La之an y等：特}*（任方 4与因+所成，内里 影光滑温数道调理南， 风见如阳？所常五可剩量骨块气滑目 证，弹商在发生作如时直弹性限度，整个过 重养泰写从纪厚管世雪 销的子黑香话圆它市 挂质弹朝一准直度注醋的道 学w(片)-w(是) A正内，0a圆C,4 满执道上的公球（可氧为 0型0姓比我电几库捷正中建填 (转达据琴AC销语号物境的正 雅商点分树为管边唯口， 青A)都正，公移的项量为 1大1 14德由产招 D女子4 t在用求年，带诗性经 的巴属上喜是片迪日先儿关知同：巴知意气州 4 益4一素平间出大时：为3：的应，h见 之度为4，重力薄这支为品 司5. 1a- 土4→，=量 千于。日的边。■力意 )止调他男量天维3精文球晚店在单物或堂气阳 买以骨线各气建度：取排年人补 鱼.4，不石十空气小现南静止释W具小家，单 444,2:31 1Tnrl smtnr 落到辅正，再传脑落扬达是大指定为 L小球是长女量列罪应点过位中，酒 )骨块过九度无店 日-g )年车苦率 )特A点卡瑞，多标幼D虹无山 412(3到面要 量.043 .小地最加，力大小为 与底开瑰笔井洋等压电明C后程胶，规量各次 C0国 10% a( 本檀身题由向制 参年苦毫星下南1 下转第4国