5第8章 第4节 课后达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第二册教用课件(人教版)

该高中物理课件聚焦机械能守恒定律的理解与应用，通过运-20加油、投篮等生活实例及斜面、圆弧轨道模型导入，搭建从基础判断到单物体问题再到系统问题的学习支架，衔接概念辨析与实际应用。 其亮点以物理观念（能量观念）和科学思维（模型建构、科学推理）为核心，如足球运动结合空气阻力分析机械能变化培养推理能力，系统问题（小车与滑块）训练模型建构，实例贴近科技与生活。助力学生提升问题解决能力，为教师提供分层达标检测素材，提高教学效率。

第4节　课后达标检测 1 √ 题组1　机械能守恒的判断 1．下列叙述正确的是(　　) A．做匀速直线运动物体的机械能一定守恒 B．做变速直线运动物体的机械能一定守恒 C．外力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒 D．系统内只有重力或弹力做功时，系统的机械能一定守恒 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 解析：做匀速直线运动物体的机械能不一定守恒，如物体匀速上升，故A错误；做匀变速直线运动的物体机械能可能不守恒，如水平面上做匀加速直线运动的物体，机械能增加，故B错误；外力对物体做功为零，物体的机械能不一定守恒，例如物体向上做匀速直线运动时，外力对物体做功为零，机械能增加，故C错误；系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒，故D正确。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 √ 2．(2025·四川自贡市开学考)如图所示，是运­-20加油机给歼­-10战斗机加油的情景，在加油过程中，加油机和战斗机的飞行高度、速度和方向均不变，关于加油机和战斗机的机械能说法正确的是(　　)   A．战斗机动能增大，势能减小，机械能不变 B．加油机动能减小，势能不变，机械能不变 C．加油机动能减小，势能不变，机械能减小 D．战斗机动能增大，势能增大，机械能增大 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：战斗机油量增加，质量增大，速度不变，动能增大，高度不变，重力势能增大。机械能为动能和重力势能之和，所以战斗机机械能增大。加油机油量减少，质量减少，速度不变，动能减小，高度不变，重力势能减小。机械能为动能和重力势能之和，所以加油机机械能减小，故A、B、C错误，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 题组2　单物体的机械能守恒问题 3．(2024·1月浙江选考，T3)如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球(　　)   A．从1到2动能减少mgh B．从1到2重力势能增加mgh C．从2到3动能增加mgh D．从2到3机械能不变 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，则从1到2重力势能增加mgh，且1到2动能减少量大于mgh，A错误，B正确； 从2到3由于空气阻力作用，机械能减小，重力势能减小mgh，则动能增加量小于mgh，C、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4．(多选)两质量相同的物体A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧形斜坡的顶端滑向底部，如图所示。若它们的初速度为零，则下列说法正确的是(　　)   A．下滑过程中重力做的功不相等 B．它们在顶端时的机械能相等 C．它们到达底部时的动能相等 D．它们到达底部时的速度相同 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 6．(多选)如图所示，上表面是光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，有一质量为m的物体B在弧上自由滑下的同时释放A，则(　　)   A．在B下滑的过程中，B的机械能守恒 B．圆弧轨道对B的支持力对B不做功 C．在B下滑的过程中，A的机械能增加 D．A、B组成的系统机械能守恒 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：在B下滑的过程中，A向左运动，除了B所受的重力做功外，圆弧轨道对B的支持力对B做负功，故B的机械能减少，A、B错误；B对圆弧轨道的压力对A做正功，故A的机械能增加，C正确；A、B组成的系统只发生系统内动能和重力势能之间的相互转化，系统机械能守恒，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 7．(2025·黑龙江哈尔滨市期中)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放，不计空气阻力，在各自轨迹的最低点(　　)   A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定大于Q球的动能 C．P球的机械能一定大于Q球的机械能 D．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 9．(12分)如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细绳 一端，绕细绳的另一端O点在竖直平面内做圆周运动(重力 加速度为g)。 (1)求小球恰好能通过最高点的速度大小。(4分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (2)在第(1)问的基础上求小球经过最低点的速度。(4分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (3)已知小球在竖直面内做圆周运动，求证最低点和最高点绳中拉力之差是一个定值，并求出这个值。(4分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 答案：见解析 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 10．(12分)如图所示，竖直平面内有一固定光滑弧形轨道AB与粗糙水平地面平滑连接，B为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点A距离水平地面的高度h＝0.45 m。现有一滑块(可视为质点)，从A点由静止开始沿弧形轨道下滑，滑块与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，最后在水平地面上的C点停止运动。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求： 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (1)滑块滑至B点时速度的大小；(6分) 答案：3 m/s　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (2)滑块在水平地面上滑行距离的大小。(6分) 答案：2.25 m 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：根据WG＝mgh得，质量相等，则重力相等，重力做功相等，故A错误；在顶点时，由于质量相等，则重力势能相等，动能都为零，所以机械能相等，故B正确；根据mgh＝ eq \f(1,2)mv2－0得，到达底端时动能等于重力做功的大小，所以到达底端时的动能相等，故C正确；根据C选项分析可知，到达底端的动能相等，速度大小相等，但方向不同，故D错误。 5．(2025·河北唐山市期中)如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出，最后落回地面。最高点距离地面高度为H，以抛出点为参考平面，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．石块到达地面时的动能为 eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,0)－mgh B．石块到达地面时的重力势能为－mgh C．石块在最高点的机械能为mgH D．石块在整个运动过程中重力势能增加了mgh 解析：根据动能定理可得mgh＝Ek－ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,0)，可得石块到达地面时的动能Ek＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,0)＋mgh，故A错误；以抛出点为参考平面，石块到达地面时的重力势能Ep＝－mgh，故B正确；石块运动过程只受重力作用，石块的机械能守恒，设石块在最高点的速度为v1，则石块在最高点的机械能E＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,1)＋mg(H－h)＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,0)，故C错误；石块在整个运动过程中，重力做功WG＝mgh，则石块重力势能减少了mgh，故D错误。 解析：根据机械能守恒定律得mgl＝ eq \f(1,2)mv2，解得v＝ eq \r(2gl) ，绳越长在最低点时速度越大，所以P球的速度一定小于Q球的速度，因为P球的质量大于Q球的质量，无法比较两球的动能，A、B错误；取天花板为零势能面，P球的机械能等于Q球的机械能，均等于零，C错误；根据牛顿第二定律得FT－mg＝m eq \f(v2,l) ，解得FT＝3mg，质量越大拉力越大，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，D正确。 8．(2025·江苏徐州市期末)如图所示，运动员将质量为m的篮球从高h处出手，进入离地面高H处的篮筐时速度为v。若以出手时的高度为零势能面，将篮球看成质点，忽略空气阻力，下列对篮球的说法正确的是(　　) A．进入篮筐时势能为mgH B．在刚出手时势能为mgh C．刚出手的动能Ek0＝mg(H－h)＋ eq \f(1,2)mv2 D．经过途中P点时的动能比刚出手时的动能大 解析：由于以出手时高度为零势能面，因此刚出手时势能为0，进入篮筐时势能为mg(H－h)，故A、B错误；整个过程中机械能守恒，在任何位置的机械能均为E＝mg(H－h)＋ eq \f(1,2)mv2，刚出手时势能为零，因此动能Ek0＝mg(H－h)＋ eq \f(1,2)mv2，经过途中P点时的动能比刚出手时的动能小，故D错误，C正确。 解析：小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点A时，绳的拉力为0，此时重力提供向心力，即mg＝meq \o\al(2,A) eq \f(v,L) 解得vA＝ eq \r(gL)。 答案： eq \r(gL)　 解析：由最高点到最低点全过程小球机械能守恒 eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,A)＋mg·2L＝ eq \f(1,2)mv2 解得小球在最低点的速度v＝ eq \r(5gL)。 答案： eq \r(5gL)　 解析：设小球在最高点时速度为v1，最低点时的速度为v2，在最高点绳子的拉力为F1，最低点绳子拉力为F2，根据牛顿第二定律，在最高点有 mg＋F1＝meq \o\al(2,1) eq \f(v,L) 由最高点到最低点全过程小球机械能守恒有 eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,1)＋mg·2L＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,2) 在最低点，有F2－mg＝meq \o\al(2,2) eq \f(v,L) 联立解得，最低点和最高点绳中拉力之差ΔF＝F2－F1＝6mg。 解析：滑块从A点滑至B点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，设滑块质量为m，据机械能守恒定律得mgh＝ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,B)，解得vB＝ eq \r(2gh)＝3 m/s。 解析：滑块从B点滑到C点过程，据动能定理得 －μmgx＝0－ eq \f(1,2)mv eq \o\al(2,B) 代入数据得x＝2.25 m。 $