7第8章 专题提升课8 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Word(人教版)

本讲义聚焦功能关系及机械能守恒定律这一核心知识点，系统梳理从重力、弹力做功与势能变化的基础关系，到机械能守恒条件的理解，再到结合轨道运动、摩擦力等综合情境分析能量转化的学习脉络，为学生构建从概念到应用的完整知识支架。 资料特色在于紧密联系生活实际（如世锦赛跳水比赛能量分析）和构建典型物理模型（半圆形轨道、S形轨道问题），强化物理观念中的能量观念和科学思维中的模型建构与科学推理。题目设计从基础辨析（如功能关系正误判断）到综合计算（如轨道中摩擦力影响下的能量转化），层次分明，课中助力教师实施分层教学，帮助学生深化对功与能关系的理解，课后学生可通过典型例题回顾能量守恒应用细节，弥补复杂情境中能量转化分析的知识盲点。

1．(2025·宁夏固原市期末)关于功能关系，下列说法正确的是(　　) A．重力做正功，重力势能增加 B．弹力做负功，弹性势能减少 C．系统除重力或弹力做功外其他力做的功等于系统机械能的变化量 D．摩擦力做的功等于过程中产生的内能 解析：选C。由重力做功与重力势能变化的关系可得WG＝－ΔEp，可知重力做正功，重力势能减少，A错误；由弹力做功与弹性势能变化的关系可得W弹＝－ΔEp弹，可知弹力做负功，弹性势能增加，B错误；系统除重力或弹力做功外其他力做的功等于系统机械能的变化量，C正确；若是滑动摩擦力做的功就可能等于过程中产生的内能和物体动能变化量之和，若是静摩擦力做功，就不会产生内能，D错误。 2．(2025·四川眉山市期中)在某届世界游泳锦标赛跳水项目混合全能比赛中，中国运动员为中国跳水队迎来自1982年参加世锦赛以来的第100枚金牌。图示为某运动员在10 m台决赛入水前的精彩瞬间。关于该运动员在空中运动的过程中的能量(忽略一切阻力)，下列说法正确的是(　　) A．该运动员在上升过程中，动能在变大 B．该运动员在上升过程中，机械能在变大 C．该运动员在下降过程中，重力势能在变大 D．该运动员在空中运动的过程中，机械能总量不变 解析：选D。该运动员在上升过程中，速度减小，动能在变小，故A错误；该运动员在上升过程中，忽略一切阻力，只有重力做功，则机械能不变，故B错误；该运动员在下降过程中，重力做正功，重力势能在变小，故C错误；该运动员在空中运动的过程中，忽略一切阻力，只有重力做功，机械能守恒，机械能总量不变，故D正确。 3．如图所示，半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上，直径MN是水平的，一小物块从M点正上方高度为H处自由下落，正好在M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开N点后上升的最大高度为，小物块接着下落从N点滑入半圆轨道，在向M点滑行过程中(整个过程不计空气阻力)(　　) A．小物块正好能到达M点 B．小物块一定到不了M点 C．小物块一定能冲出M点 D．不能确定小物块能否冲出M点 解析：选C。小物块第一次在半圆轨道中运动的过程，由动能定理得mg＋(－Wf)＝0－0，(Wf为小物块克服摩擦力做功大小)，解得Wf＝mgH；由于第二次小物块在半圆轨道中运动时，对应位置处速度变小，因此半圆轨道给小物块的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，因此小物块再次冲出M点时，能上升的高度大于零而小于H，故A、B、D错误，C正确。 4．(多选)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹。手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g。下列说法正确的有(　　) A．甲在空中的运动时间比乙的长 B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等 C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh 解析：选BC。甲、乙两颗手榴弹竖直方向下落的高度相同，由平抛运动的特点可知，它们的运动时间相等，A错误；落地前瞬间，PG＝mgvy＝mg2t，由于运动时间相等，故重力的瞬时功率相等，B正确；从投出到落地，重力做的功为mgh，故重力势能减少mgh，C正确；从投出到落地过程中只有重力做功，手榴弹的机械能守恒，D错误。 5．(多选)(2025·黑龙江哈尔滨市期中)如图，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块(　　) A．加速度先减小后增大 B．经过O点时的速度最大 C．弹簧的弹性势能先减小后增大 D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 解析：选ACD。对小物块受力分析，在竖直方向受重力和支持力，二力平衡，在水平方向受弹簧的弹力和滑动摩擦力，从A到O，弹簧的弹力一直减小到零，可知弹力先大于滑动摩擦力后小于滑动摩擦力，则小物块受到的合力大小先减小后增大，由牛顿第二定律可知，小物块的加速度大小先减小后增大；小物块从O到B，弹簧伸长，弹力向左，且逐渐增大，滑动摩擦力向左，因此小物块受到的合力向左逐渐增大，则加速度逐渐增大，因此从A到B的过程中，物块的加速度先减小后增大，A正确。小物块从A到O，可知弹力先大于滑动摩擦力，其合力向右，小物块做加速运动，速度逐渐增大，当弹力大小等于滑动摩擦力时，合力是零，加速度是零，小物块向右速度达到最大，之后弹力小于滑动摩擦力，其合力向左，加速度向左，小物块做减速运动，经过O点时弹力是零，滑动摩擦力不是零，则速度仍逐渐减小，因此小物块经过O点时的速度不是最大，B错误。小物块从A到O，弹簧由最短变为原长，从O到B，弹簧由原长伸长到最长，因此弹簧的弹性势能先减小后增大，C正确。在从A到B的过程中，对小物块由动能定理可得W弹－W克f＝0，可得W弹＝W克f，即小物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D正确。 6．(12分)如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点)。小球恰好能运动到C点，重力加速度为g。求： (1)小球运动到B处时对轨道的压力大小；(6分) (2)小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功。(6分) 解析：(1)从开始下落到到达B点，由动能定理得 2mgd＝mv 在B点时由牛顿第二定律有FN－mg＝m 解得FN＝5mg 由牛顿第三定律可知小球运动到B处时对轨道的压力大小为5mg。 (2)小球恰好能运动到C点，则 mg＝m 从B到C由能量关系 －mgd＋Wf＝mv－mv 解得Wf＝－mgd。 答案：(1)5mg　(2)－mgd 7．(14分)(2025·河北保定市期末)如图所示，AB是一个倾角为37°的足够长倾斜轨道，在B处与水平面平滑连接，CDE是由两个半径为R的半圆管组成的“S”形轨道，EFG是以C为圆心的四分之一圆弧面。从AB某位置由静止释放一个质量为m的小物块，小物块恰好能运动到E点。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，其余部分摩擦不计，重力加速度为g。求： (1)小物块在C点对轨道的压力大小；(4分) (2)小物块从倾斜轨道释放点到水平面的高度；(4分)　 (3)若小物块停在E点后给小物块一个微小扰动(视为从静止出发)使其向右运动，小物块在下滑高度为多少时与轨道脱离。(6分) 解析：(1)小物块恰好能运动到E点，可知在E点时的速度为零，则由C到E由机械能守恒定律有 mv＝mg×4R 在C点时，根据牛顿第二定律，有 FNC－mg＝m 解得FNC＝9mg 由牛顿第三定律得，小物块在C点对轨道的压力大小为9mg。 (2)从释放点到水平面由动能定理有 mgh－μmg cos 37°·＝mv 解得小物块从轨道释放点到水平面的高度h＝6R。 (3)设物块与轨道脱离的位置与C点的连线与水平方向夹角为θ，根据牛顿第二定律，有 mg sin θ＝m 由机械能守恒定律有4mgR(1－sin θ)＝mv2 解得sin θ＝ 则小物块下滑的高度h′＝4R(1－sin θ) 联立可得h′＝。 答案：(1)9mg　(2)6R　(3) 8．(14分)(2025·河北保定市期末)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能到达最高点C，C、O、B三点在同一竖直线上。(不计空气阻力)试求： (1)物体到达B点时的速度大小；(4分) (2)物体在A点时弹簧的弹性势能；(4分) (3)物体从B点运动至C点的过程中克服摩擦力做的功。(6分) 解析：(1)在B点根据牛顿第二定律得 N－mg＝m 由牛顿第三定律有N＝N压＝7mg 解得物体到达B点时的速度大小 vB＝。 (2)从A点到B点，由系统机械能守恒可得，物体在A点时弹簧的弹性势能 Ep＝mv＝3mgR。 (3)物体恰好到达最高点C，重力提供向心力，则有 mg＝m 从B点到C点，由动能定理可得 －2mgR－Wf＝mv－mv 联立解得克服摩擦力做的功 Wf＝mgR。 答案：(1)　(2)3mgR　(3)mgR 学科网（北京）股份有限公司 $