专题提升课5 机械能守恒定律的应用-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用课件(教科版)

课后　达标检测 1 组1　绳连接物体模型 1．(多选)(2023·陕西子洲中学高一月考)如图所示，一轻绳跨过定滑 轮悬挂质量为m1、m2的两个物体，滑轮质量和所有摩擦均不计， m1<m2，系统由静止开始运动的过程中(m1未跨过滑轮)(　　) A．m1、m2各自的机械能分别守恒 B．m2减少的机械能等于m1增加的机械能 C．m2减少的重力势能等于m1增加的重力势能 D．m1、m2组成的系统机械能守恒 √ √ 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 解析：对m1、m2单个物体受力分析，除了受重力外还受到绳子拉力，在此过程中，除了重力做功外，绳子拉力也做功，故对单个物体机械能不守恒，故A错误； 由m1<m2可知，m2减少的重力势能大于m1增加的重力势能，故C错误； 对两个物体组成的系统进行受力分析，在此过程中，只有重力对系统做功，故m1、m2组成的系统机械能守恒，故B、D正确。 课后　达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 √ 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 题组2　杆连接物体模型 3.如图所示，A、B两物体的质量分别为m、2m，中间用轻杆 相连，放在光滑的斜面上，现将它们从静止释放，在下滑的 过程中(　　) A．两物体下滑的加速度不相同 B．轻杆对A做正功，对B做负功 C．系统的机械能守恒 D．任意时刻两物体所受重力的功率相同 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 解析：因为两物体用轻杆连接，一起运动，加速度相同，对两物体整体受力分析得(2m＋m)g sin θ＝(2m＋m)a，因此整体加速度a＝g sin θ，故A错误； 设杆对B的力为F，隔离B可得2mg sin θ＋F＝2ma，所以F＝0，即轻杆对B不做功，故B错误； 只有重力对系统做功，重力势能转化为动能，系统机械能守恒，故C正确； 因为重力的功率P＝mgvy，虽然两物体速度相同，但是质量不一样，重力的功率不一样，故D错误。 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 解析：由于两小球和杆组成的系统只有重力做功，故系统机械能守恒，A正确； 当A落地时速度方向垂直于地面，水平方向速度为零，此时B的速度为零，说明这个过程中B的动能变化量为零，由动能定理可知，杆全程对B做的总功为零，B正确； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 题组3　弹簧连接物体模型 5.(多选)(2023·江苏桃州中学高一期末)如图，小球自a点由静止自由 下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹 簧质量和空气阻力，在小球由b→c的运动过程中，下列说法正确的 是(　　) A．小球和弹簧构成的系统总机械能守恒 B．小球的重力势能随时间先减小后增大 C．小球在b点时动能最大 D．小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 解析：小球由b→c运动过程中，对于小球和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹簧的弹力做功，所以系统总机械能守恒，故A正确； 小球不断下降，重力势能不断减小，故B错误； 小球从b到c过程，先加速后减速，故动能先变大后变小，动能最大的位置在b、c之间的某点，故C错误； 小球从b到c过程中，重力势能、动能、弹性势能相互转化，机械能总量守恒，故动能和重力势能的减少量等于弹性势能的增加量，即小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 √ 6.如图所示，P、Q两球质量相等，开始时两球静止，将P上方 的细绳烧断，在Q落地之前，下列说法正确的是(不计空气阻力) (　　) A．在任一时刻，两球动能相等 B．在任一时刻，两球加速度相等 C．在任一时刻，两球和弹簧组成的系统动能与重力势能之和保持不变 D．在任一时刻，两球和弹簧组成的系统机械能是不变的 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 解析：细绳烧断后，由于弹簧处于伸长状态，通过对P、Q两球受力分析可知aP＞aQ，在任一时刻，两球的动能不一定相等，A、B错误； 系统内有弹力做功，弹性势能发生变化，系统的动能与重力势能之和发生变化，C错误； Q落地前，两球及弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，整个系统的机械能守恒，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 √ 7．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球升高至最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙)。松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽略弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是(　　) A．小球处于A位置时小球的机械能最小 B．小球处于B位置时小球的机械能最小 C．小球处于C位置时小球的机械能最小 D．小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 解析：对于系统而言，只有重力和弹簧弹力做功，动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统机械能守恒，所以小球处于A、B、C三个位置时系统机械能一样大；而对于小球而言，在A到B的过程中，弹簧对小球做正功，弹簧弹性势能减小，故小球机械能增加，B到C过程中只有重力做功，小球机械能不变，所以小球在A位置机械能最小，B、C位置小球机械能一样大，故A正确。 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 (1)重力做的功为多少？ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 (2)该过程中链条重心下降了多少？ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 (3)链条刚离开桌面时速度是多大？ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 10．(2024·江苏扬州期中)如图所示，重物质量m1＝0.5 kg，圆环质量m2＝0.3 kg，通过轻绳跨过定滑轮连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，B点与滑轮A等高，A、B间距离l＝0.8 m，开始时圆环在C点，系统处于静止状态。不计定滑轮和空气的阻力，g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 (1)系统处于静止状态时，求细线与竖直杆的夹角θ； 解析：平衡时，对圆环进行受力分析，有 m1g cos θ＝m2g 解得θ＝53°。 答案：53°　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 (2)将圆环提至B点从静止释放，求圆环向下运动的最大距离h。 答案：1.5 m 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后　达标检测 $