第8章 机械能守恒定律（拔高练）-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

进阶 突破 第八章机械能守恒定律 第1节功与功率 第1课时》功 1.（2024·辽宁期初)（多选）如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动， 一根轻弹簧一端与竖直墙连接，另一端与物块不拴接.物块将弹簧压缩一段距离后置于传送 带最左端无初速度释放，物块向右运动受到的摩擦力∫随位移x的关系如图乙所示，。为已 知量，则下列说法正确的是 () 0 -0.5f 7 A.物块在传送带上先加速，后减速 B.物块向右运动2x。后与弹簧分离 C.弹簧劲度系数k=6 Γ2x0 D.整个过程中摩擦力对物块做功W=0.75fx 2.如图所示，质量均为m=1.0kg的A、B两小物块用轻质弹簧相连，A放置在水平地面上，B用 轻绳通过光滑的定滑轮与静止在平台上的物块C相连（连接物块B的绳子竖直，连接物块C 的绳子水平)，物块C恰好能静止在平台上.已知物块C的质量M=2.0kg,物块C与平台面间 的动摩擦因数=0.25，弹簧的劲度系数k=100N/m.现用一水平向右的拉力F作用在物块C 上，使物块C向右做匀加速直线运动，t=1s时A物块恰好离开地面.重力加速度g取10/s2, 滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求： (1)物块C做匀加速运动的加速度大小； (2)A物块刚好离开地面前，拉力F所做的功 进阶突破·拔高练11 第2课时》功率 1.如图所示，轻绳绕过光滑定滑轮系着箱子，在轻绳的另一端0施加适当的拉力F,恰好使箱子 在水平地面上向右做匀速运动，则 () A.O点速率不变 B.拉力F逐渐减小 C.箱子受到地面的支持力大小不变 D.拉力F的功率一直减小 2.（2024·湖北联考)如图所示为控制电动机转速的调速器.竖直圆筒固定不动，两轻杆上端与 圆筒中心的转轴相连，下端固定质量为20kg的小球.轻杆随转轴一起转动，可以自由张合， 当轻杆与竖直方向夹角0=37时，小球恰好触及圆筒内壁.已知圆筒内壁半径为27.5cm,小 球与筒壁之间的动摩擦因数为0.25，重力加速度g取10/s2.下列说法正确的是（) A.轻杆对小球弹力的方向一定始终沿杆方向 转轴 B.当0小于37时，小球受重力、弹力和向心力三个力的作用 C.当0等于37时，轻杆对小球弹力大小不随转轴转速的增大而增大 圆筒 D.当转轴角速度为10rd/s时，两个小球克服摩擦力做功的总功率为55W 第2节重力势能 如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计.物块的质量为m,在水平桌面 上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为心，以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的 伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=x,k为常量， (1)请画出F随x变化的示意图，并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中 弹力所做的功 (2)物块由x1向右运动到x3,然后由x3返回到x2,在这个过程中：a.求弹力所做的功，并据此求 弹性势能的变化量：b.求滑动摩擦力所做的功，并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩 擦力对应的“摩擦力势能”的概念 77777 0 12黑白题物理1必修第二册·RJ 第3节动能和动能定理 第1课时》动能的表达式 动能定理 1.(多选)如图，在电梯中有一固定放置的倾角为0的斜面，斜面上放置一个质量为m的物体， 二者以相同的加速度α匀加速上升了高度h,且物体和斜面始终保持相对静止，在这一过程 中，下列说法正确的是 A.斜面支持力对物体做的功为m(a+g)hcos20 B.斜面对物体的摩擦力做的功为m(a+g)hcos20 m C.斜面对物体做功为mah 0 D.合力对物体做的功为mah 2.如图所示，空间有一底面处于水平地面上的长方体框架ABCD-A,B,C,D,已知：AB:AD: AA=1:1:√2，从顶点A沿不同方向平抛小球（可视为质点）.不计空气阻力，关于小球的运 动，有 A.所有小球单位时间内的速率变化量均相同 B.落在平面AB,C,D1上的小球，末动能都相等 C.所有击中线段CC,的小球，击中CC,中点处的小球末动能最小 D.当运动轨迹与线段AC,相交时，在交点处的速度偏转角均为60° 第2课时》动能定理的综合应用 1.（(2024·湖南怀化期初)（多选）如图所示，在一竖直平面 内有一光滑圆轨道，其左侧为一段光滑圆弧，右侧由水平 直轨道AB及倾斜轨道BC连接而成，各连接处均平滑.圆 轨道半径为0.2m,轨道AB及倾斜轨道BC长度均为 A 1.0m,倾斜轨道BC与水平面夹角0=37°.与圆心等高处D点装有传感器可测得轨道所受压 力大小.质量为0.1kg的小滑块从弧形轨道离地高H处静止释放，经过D处时压力传感器的示 数为8N.小滑块与轨道AB及倾斜轨道BC的动摩擦因数均为0.25，运动过程中空气阻力可 忽略，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是 () A.小物块经过圆轨道最低点时对轨道的压力为10N B.小物块沿轨道BC上滑的最大高度为，9。 16m C.若小物块的释放高度调整为原来的0.45倍，其他条件不变，经过D处时压力传感器的示数 为2.5N D.若小物块的释放高度调整为原来的1.5倍，其他条件不变，小物块离开斜面到达最高点时 的速度为2.4m/s 2.（2024·陕西安康联考)小华同学利用如图所示的装置进行游戏，已知装置甲的A处有一质 量m=1kg的小球（可视为质点），离地面高h=2m,通过击打可以将小球水平击出，装置乙是 半径R=1m,圆心角是53的一段竖直光滑圆弧，圆弧底端与水平地面相切，装置丙是一个固 进阶突破·拔高练13 定于水平地面的倾角为37°的光滑斜面，斜面上固定有一个半径为r=0.5m的半圆形光滑挡 板，底部D点与水平地面相切，线段DE为直径，现把小球击打出去，小球恰好从B点沿BC轨 道的切线方向进入，并依次经过装置乙、水平地面，进人装置丙.已知水平地面CD表面粗糙， 粗糙程度恒定，除CD段摩擦力和重力外，其他阻力均不计，重力加速度大小g取10m/s2,装 置乙、丙与水平地面均平滑连接.(sin53°=0.8，cos53°=0.6，sin37°=0.6，cos37°=0.8) (1)小球被击打的瞬间装置甲对小球做了多少功？ (2)若Lco=5m,要使小球能进入DE轨道且又不脱离DE段半圆形轨道，则小球与水平地面 间的动摩擦因数取值范围为多少？ R 第4节机械能守恒定律 第1课时》机械能守恒定律的理解与应用 水平面内固定有半径为R的光滑圆环，质量为m的光滑小球套在圆环上.一根原长为R的轻弹 簧一端固定在处于B点的静止小球上，另一端固定在圆环的A点，AB为圆环的一条直径，如图 示.现给小球微小扰动，小球从B由静止开始沿逆时针方向运动，运动过程中小球的最大动能 为E,不计空气阻力，下列说法正确的是 A.小球与弹簧构成的系统机械能不守恒 B.小球运动的弧长为时，其动能最大 口小球的动能最大时，小球所受的合力大小为 R D.小球的动能最大时，其相对圆环圆心的角速度大小为2E mR 第2课时》系统的机械能守恒 1.(2023·河南联考)（多选）如图所示，倾角=30°足够长的光滑斜劈固定在水平地面上，斜面 底端有垂直于斜面的挡板，斜面顶端固定有一轻质光滑小滑轮，在斜面的右侧距滑轮d= 0.8m的位置竖直固定着一根光滑竖杆.把由轻质弹簧连接的、质量均为m=300g的物块A、B 14黑白题物理1必修第二册·RJ 放置到斜面上，再用细线通过滑轮将穿在竖杆上的滑块C与物块B相连，在外力作用下C保 持静止，此时滑轮左侧细线与斜面平行而右侧细线水平，细线刚好伸直且张力为零.现将滑块 C由静止释放，沿竖杆下滑的最大高度h=0.6m,在最低点时A对挡板的压力恰好为零，不计 空气阻力，重力加速度g取10m/s2.则下列判断中正确的是 A.滑块C的质量为50g B.轻质弹簧的劲度系数为7.5N/m C.滑块C由静止下滑到最低点的过程中，细绳拉力对物块B做功 60000 为0.3J D.滑块C到达最低点时加速度为零 2.(2024·广东东莞期中)如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、水平 直轨道AB、圆心为O的竖直半圆轨道BCD、水平直轨道EF及弹性板等组成，半圆轨道最高 点D与水平直轨道右端点E处在同一竖直线上，且D点略高于E点.已知可视为质点的滑块 质量m=0.1kg,轨道BCD的半径R=0.6m,轨道EF的长度l=1.0m,滑块与轨道EF间的动 摩擦因数u=0.2,其余各部分轨道均光滑游戏时滑块从A点弹出，经过半圆轨道并滑上水平 直轨道EF.弹簧的弹性势能最大值Em=2.0J,弹射器中滑块与弹簧相互作用时，机械能损失 忽略不计，滑块与弹性板作用后以等大速率弹回，不计滑块通过DE之间的能量损失，不计空 气阻力，重力加速度g取10m/s2.求： (1)滑块恰好能通过D点的速度vp; (2)若弹簧的弹性势能E。=1.6J,求滑块运动到与圆心0等高的C点时所受弹力F、; (3)若滑块最终静止在水平直轨道EF上，求弹簧的弹性势能E。的范围。 弹性板 D E 0 弹射器 A B 进阶突破·拔高练1⑤ 第5节实验：验证机械能守恒定律 (2023·河南南阳期初)某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械 能守恒定律，先将两个完全相同的钢球P.Q图定在长为3孔的轻质空心纸杆两端，然后在杆长号 处安装一个阻力非常小的固定转轴O,最后在两个钢球的球心处分别固定一个相同的挡光片，如 图乙所示，保证挡光片所在平面和杆垂直.已知重力加速度为g实验步骤如下： 日光电门2 水平方向 Po -00 0 竖 向 -可 光电门1 甲 (1)该同学将杆拾至水平位置后由静止释放，当P转到最低点时，固定在钢球P、Q球心处的挡 光片刚好同时通过光电门1、光电门2（两个光电门规格相同，均安装在过0，点的竖直轴上）. (2)若挡光片通过光电门1、光电门2的时间为tp和to,根据该同学的设计，tp：t。应 为 (3)若要验证“机械能守恒定律”，该同学 (填“需要”或“不需要”)测量钢球的质量m. (4)在误差允许范围内，关系式 成立，则可验证机械能守恒定律.（关系式用 g、L、d、tp、to表示) (5)通过多次测量和计算，发现第(2)问的关系式均存在误差，其中一组典型数据为to= 6.27ms,tp=3.26ms.造成误差的主要原因可能是 A.空气阻力对钢球的影响 B.转轴处阻力的影响 C.钢球半径对线速度计算的影响 D.纸杆质量的影响 16黑白题物理1必修第二册·RJ误：C.卫星绕地球做匀速圆周运动，则有GM=m4灯'，结 2=m 合上述解得T=4怀√ /2R ,故C正确；D作出太阳光示意图如 图所示，根据儿何关系有血0=了解得9=30，可知卫 星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间对应卫星的圆周角 为=360°-20=300°，则太阳能收集板的工作时间为t= 30I,结合上述解得：=9√四放D正确放选CD. 3g 地球0 22√16a21a// 解析：(1)卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对地 球表面上质量为m的物体，有G Mm =mg,对a卫星，有 GMm=m4R,解得T。=2m√g R Mmo R2 =ma 对b卫星，有 T 4R)2 4m2 R m,疗·4级，解得T=16m√宫 (2)卫星做匀速圆周运动，对α卫星，有 -解得 R2 GM .=人对b卫星有G而R解得，=4视 所以u。:,=2:1; (3)设经过时间t,a、b两颗卫星第一次相距最远，若两卫星 同向运转，此时a比b多转半圈，则22=m,解得1= T。T6 8区若两卫星反向运转，则(？+凭）：=，解得1= 7 g 8πR 9g 第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性 B为54.9岁，A为100岁解析：设B在飞船惯性系中经历的 时间为△r,根据钟慢效应得：△t= △T ,即80= 1-09,解得47349年：所以B回到地球时的年龄为 △T (20+34.9)岁=54.9岁，此时A的年龄为(20+80)岁=100岁. 第八章机械能守恒定律 第1节功与功率 第1课时功 1.BCD解析：AB.由图乙可知，0~xo过程，物块相对于传送带 向左运动，物块受到向右的滑动摩擦力，物块做加速运动， ~2x,过程，物块相对于传送带静止，相对于地面做匀速直 参考答案与解析 线运动，物块受到向左的静摩擦力，静摩擦力大小与弹簧弹 力大小相等，方向相反，直到2x。处弹簧恢复原长后，物块不 再受到静摩擦力，继续匀速直线运动，故物块先加速后匀速， 故A错误，B正确；C在x。处物块与传送带共速，此时物块 受力平衡，即F,=,=06解得k=么故C正确：D 图像中图线与x轴围成的面积即为整个过程中摩擦力对物 块做功，0~x。过程，摩擦力对物块做正功，x。~2x过程，摩 擦力对物块做负功，故整个过程中摩擦力做功为W=。 1 X0.5fx=0.75f6x,故D正确故选BCD. 2.(1)0.3m/s2(2)2.76J 解析：(1)开始时物块C恰好保持静止，则C受到绳子的拉 力为F,=uMg=5N,对物块B受力分析可知mg=k△x,+F, 解得△x,=5cm,即弹簧压缩量为5cm,A刚好离开地面时， 对A受力分析有k△x2=mg,解得△x2=10cm,则在t=1s内， 物块C做匀加速运动的位移x=△x,+△x2=0.15m,则由运动 学公式知x=2a2,解得a=03/g, (2)把B、C看成整体，对B、C整体受力分析，由牛顿第二定 律可知F-uMg-mg+k△x1-x=(M+m)a,整理可得F=100x+ 10.9(N),则F与x的关系图像如图所示， ↑FN 25.9-- 10.9 00.15x/m 当x=0.15m时，F=25.9N,该过程拉力F所做的功W= 10.9+25.9 ×0.15J=2.76J. 2 第2课时功率 1.D解析：A箱子受重力G、支持力F、摩擦力f绳子的拉力 F的作用，箱子在水平地面上做匀速运动，那么随着箱子向 右运动，绳子与水平面间的夹角0变大，则绳子的速度'= vcos0变小，所以，0点速率变小，A错误；BC.由物体匀速滑 动可得物体受力平衡，有f=uF、=Fcos0,G=FN+Fsin0,解得 Fx=Itutan 0' 随着箱子向右运动，绳子与水平面间的夹角0 变大，、变小，C错误；F= uG cos0(1tutan 0)cos coas9时sing令amB=1,则P= 八G G √/1+w2sin(B+0 0<0<号 时，且0逐渐变大过程中，拉力F先减小后增大，B错误； D.拉力F的功率P=Frcos9=,uGm ,随着箱子向右运动， 1+utan 0 绳子与水平面间的夹角0变大，P变小，D正确.故选D. 2.D解析：B.根据题意可知，当轻杆与竖直方向夹角0=37° 时，小球恰好触及圆筒内壁，因此可知，当0小于37时，小球 未触及圆筒内壁，此时小球受重力与轻杆对小球的弹力这 两个力的作用，而小球做圆周运动的向心力是重力与轻杆对 小球弹力的合力提供的，故B错误；AC.当0等于37°时，小 球恰好与圆筒内壁接触，但此时圆筒内壁对小球弹力为零， 黑白题47 而小球在竖直方向受力平衡，设此时杆对小球的弹力为T, 则根据平衡条件有Tcs0=mg,解得T=m,可知，在竖直 c080' 方向上弹力只需满足此关系即可，因此弹力的方向不一定沿 着杆，而当增大转速后，圆筒内壁对小球产生弹力与摩擦力， 且随着转速的增大圆筒内壁对小球的弹力与摩擦力也随之 增加，弹力指向圆心，摩擦力始终沿着小球运动的切向，而小 球未滑动，因此可知杆的弹力的一个分力要用来平衡摩擦 力，显然此种情况下杆的弹力不可能沿着杆的方向，且可知 杆的弹力随转轴转速的增大而增大，故AC错误：D.当转轴 角速度为10rad/s时，小球做圆周运动的向心力 F向=mw2r=2×102×0.275N=55N,而小球做圆周运动的向 心力恰好由重力与杆对小球弹力的合力提供时，其向心力大 小为F向=mgtan37°=15N,显然，当转轴角速度为10rad/s 时，圆筒内壁对小球产生了弹力，且可得此弹力的大小为 FN=F向-F向=40N,则根据牛顿第三定律可知，小球对筒壁 的压力为F=FN=40N,因此可得摩擦力F:=uF=10N, 一个小球运动一周克服摩擦力做功为W克=F:·2πr,而转动 一周的时间为T:则可得两个小球转动一周克服牵擦 做功的总功率为P-2严，联立以上各式，解得P=55W,故 T D正确.故选D. 第2节重力势能 (1)见解析图 b.mg·(2x3-x1-x2)见解析 解析：(1)F-x图像如图所示.物块沿x轴从0点运动到位置x 的过程中，弹力做负功，F-x图线与x轴围成的面积等于弹力 功大小则弹力做的功，三)·kc·x 23 (2)a.物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做的功W= 子·(+，)·(%)=，物块由与向左运动 1 1 到的过程中，弹力做的功Wn=2·(k,+位，)·(x)= 子，整个过程中弹力做的功财=+。=弓 树，弹性势能的变化量近，=明=长品 b.整个过程中，摩擦力做的功W,=-mg·(2x3-x1-x2).与弹力 做功比较：弹力做功与x,无关，即与实际路径无关，只与始末 位置有关，所以，我们可以定义一个由物体之间的相互作用力 (弹力)和相对位置决定的能量—弹性势能而摩擦力做功与 x?有关，即与实际路径有关，所以，不可以定义与摩擦力对应的 “摩擦力势能”. 必修第二册·RJ 第3节动能和动能定理 第1课时动能的表达式动能定理 1.AD解析：AB.对m受力分析如图，水平和竖直方向分别由 动力学方程有Fsin0-fcos0=0,Fcos0+fsin0-mg=ma,解得 F=m(a+g)cos日，f=m(a+g)sin0,根据定义分别计算出二者 的做功Wp=Fhcos0=m(a+g)hcos20,W=fhcos(90°-)= m(a+g)hsin0,故A正确，B错误；CD.斜面对物体有2个力， 所以做功为二者之和W=m(a+g)h,也可根据合力做功为斜 面对物体做的正功和重力做的负功两部分之和F合h= W-mgh,再根据牛顿第二定律F合=ma,同样可得W= m(a+g)h,故C错误，D正确.故选AD. a 0 <J0 mg↓ 2.C解析：A.所有小球都是做平抛运动，只受重力，加速度为 重力加速度g,所有小球单位时间内的速度变化量相同， 故A错误；B.所有落在平面A,B,C,D1上的小球，下落高度相 同，由三人，可知下落时间相同，而落到C点的小球水平 位移最大，所以落到C,点的小球的抛出初速度最大，所以 落到C,点的小球的末速度最大，即落到C,点的小球的末动 能最大，大于落到其他点的小球，故B错误：C.所有击中线段 CC,的小球水平位移相同，设为x,击中线段CC,某点的小球 的位移偏转角为0，那么下落到该点的高度h为h=xtan0,又 由平抛律和动能定理有A=,=w,ngh=B,了m。 1 联立上式得-g(m6叶)，可知当m0=方时， E,有最小值，再结合题目的几何关系知该点应为线段CC, 的中点，故C正确：D.当运动轨迹与线段AC,相交时，所有小 球的位移偏转角相同，其正切值为tan0=1,再根据平抛推论 知，所有小球速度偏转角相同，其正切值为tana=2tan0=2, 由此可知在交点处的速度偏转角均不为60°，故D错误.故 选C. 第2课时动能定理的综合应用 1,BD解析：A由小物块在点D受力可知m卫，当小物块 运动到A点时有eR=了了m2,解得以=25s,根 据小物块在最低点的受力可知K、mg%,解得K、川N 故由牛顿第三定律可知，小物块经过圆轨道最低点时对轨道 的压力为11N,A错误；B.由题可知，小物块沿轨道BC上滑 到最大高度的过程中有umgLin+umgLcos0+mglsin0= 黑白题48 了m,解得L=m,小物扶沿轨道BC上滑的最大高度 为h=Lsin0= 6m,B正确；C.设能在圆轨道做完整的圆周 9 运动的释放高度为x,在圆轨道顶点时的最小速度。= Vg级=2/s,则mgx=mg×2+m解得x=0.5m,根 据题意还可求得原来的释放高度为1m,故当小物块的释放 高度调整为原来的0.45倍，即0.45m时，小物块无法经过圆 轨道的顶点，即无法通过D处，故C错误；D.从释放到离开 斜面过程中，根据动能定理有1.5mgH-（umgLAB+ 1 1 mgbccos6+mgbacsin)=2m2,mgH=2m2,解得te= 3/s,达到最高点时，竖直方向速度为零，此时小物块的速 度v=vccos37°=2.4m/s,D正确.故选BD. 2.(1)9J(2)0<u≤0.43或0.52≤≤0.58 解析：(1)从A到B的过程，根据竖直方向上的运动学公式 可得=2gh-2gR(1-as53),同时a38,联立解得 0=32s,击打的瞬间有即=m,代人数据解得即： 9J: (2)若小球恰好经过E点，根据牛顿第二定律可得 n37°三解得u三3ms,从A到E的过程中，根挂 能定理可得mgh-4nglo-2 mgrin37=2m2-7m,解 得1=0.43，若恰好到圆弧DE的中点，则有mgh 4 mgla-mgrsin37=0-7m6,解得h,=0.52,恰好到D点 时，根据动能定理可得mgh-4mgLm=0-2m6,解得凸= 0.58,综上所述，动摩擦因数的取值范围为0<4≤0.43或 0.52≤u≤0.58. 第4节机械能守恒定律 第1课时机械能守恒定律的理解与应用 C解析：A小球与弹簧构成的系统，只有弹簧弹力对小球做 功，没有其他力做功，所以系统满足机械能守恒，故A错误； B.由于光滑圆环固定在水平面内，所以只有弹簧弹力对小球做 功，可知当弹簧处于原长时，小球的动能最大，根据几何关系可 知，小球运动的弧长为：号×R:2,故B结误，C小球的动 能最大时，小球所受合力刚好等于该位置的向心力，则有 E=m天故C正确；D.小球的动能最大时，其相对圆环 /2E 圆心的角速度大小为ω= 0.√m_1E,故D错误，故 R=R=R√m 选C. 第2课时系统的机械能守恒 1.AC解析：AB.初始时，系统处于静止状态，弹簧处于压缩状 参考答案与解析 态，对B,有mgsin a=x1,滑块C由静止释放，沿竖杆下滑的 最大高度为0.6m时，A对挡板的压力恰好为零，弹簧处于伸 长状态，对A,有mgsin a=kx2,1+x2=√2+d正-d,解得x1= x2=0.1m,k=15N/m,根据系统机械能守恒定律可得 mg(x1+x2)sina=mcgh,解得mc=50g,故A正确，B错误； C滑块C由静止下滑到最低点的过程中，细绳拉力对物块B 做功等于滑块C克服绳拉力做的功，所以W。=mgh= 0.050×10×0.6J=0.3J,故C正确：D.滑块C由静止下落到最 低点速度为零，所以滑块C先加速后减速，说明C的加速度 先向下后向上，所以滑块C到达最低点时加速度不为零，加 速度方向向上且达到最大，故D错误.故选AC, 2()6M(2)号N(3)15J≤B,≤1.6J或1.9J≤ Ep≤2.0 解析：(1)恰好通过D点时，由重力提供向心力，则有mg= mp,解得=√gR=√10x0.6m/s=√6m/s9 (2)滑块从A到圆心0等高处，由机械能守恒定律得 B。=mgR+2成，在C点，轨道的弹力提供向心力，由牛顿 第二定律得FN=mR, 10N: m店，联立解得F、二 (3)若滑块恰能通过半圆轨道最高点D,则有xm-4g 1.5m,若滑块以最大弹性势能弹出时，能停在水平直轨道 EF上，在EF上滑行的最大路程为xmr,则有Em= umgxmas+2mgR,代入数据解得xmx=4.0m,在轨道EF上往 返一次损失的能量为△E=umg×2l=0.4J,可知，若滑块最终 静止在水平直轨道EF,如下两种情况满足要求：①1.5m≤ x≤2.0m,则有E。=mgx+2mgR,解得1.5J≤E。≤1.6J, ②3.5m≤x≤4.0m,则有E。=mgx+2mgR,解得1.9J≤ E。≤2.0J. 第5节实验：验证机械能守恒定律 ②1：28不要92-（侯广-（号）月 (5)C 解析：(2)根据题意，由公式v=可得，由于转动过程中角速 度相等，则有：0=2：1，又有p0=4:,解得。： tp to to=1:2. (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，所以不需要测量钢 球的质量。 (4)当系统转动过程中满足机械能守恒定律，有2mgL-mgL= ((号)广（号）广（传 (5)ABD.阻力会影响机械能守恒，但是因为两个球是同轴转 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 杆的质量同理C造成误差的主要原因可能是钢球半径对线速 度计算的影响，从而导致速度不再是严格的二倍关系.故选C. 黑白题49