人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 分层作业25 机械能守恒定律.pptVIP

12345678910111212.如图所示是弹簧枪发射钢珠前,测量弹簧的弹性势能的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为钢珠接收罩,它是一个与轨道的最低点A相平的水平的接收罩(足够大)。在A放置水平向左的弹簧枪(枪的水平长度远小于M的半径),可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠,弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。g取10m/s2。(1)某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点,水平飞出后落到N的某一点上,求该次发射钢珠前,弹簧的弹性势能Ep1;(2)另一次发射的小钢珠沿轨道从B点水平飞出后落到N上的位置与A点水平距离为s=4.8m,求该次发射钢珠前,弹簧的弹性势能Ep2。13123456789101112解析(1)在B处对小钢珠进行受力分析,由牛顿第二定律得解得vB=4m/s从发射钢珠到上升至B点过程,由机械能守恒定律得解得Ep1=0.4J。13123456789101112(2)钢珠做平抛运动,有s=vB·t联立解得vB=6m/s由机械能守恒定律得解得Ep2=0.5J。13答案(1)0.4J(2)0.5J12345678910111213.蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程,可将人视为质点,人的运动沿竖直方向,人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时,人从蹦极台跳下,到a点时弹性绳恰好伸直,人继续下落,能到达的最低位置为b点,如图所示。已知人的质量m=50kg,弹性绳的弹力大小F=kx,其中x为弹性绳的形变量,k=200N/m,弹性绳的原长l0=10m,整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。重力加速度g取10m/s2。(1)求人第一次到达a点时的速度大小v;(2)人的速度最大时,求弹性绳的长度;(3)已知弹性绳的形变量为x时,它的弹性势能C级核心素养拔高练1312345678910111213解析(1)人由蹦极台第一次到达a点的运动过程中,根据机械能守恒定律(2)人的速度最大时,重力等于弹力,即kx=mg解得x=2.5m此时弹性绳的长度l=l0+x=12.5m。12345678910111213(3)设人的最大速度为vm,人和弹性绳组成的系统机械能守恒,有123456789101112A级必备知识基础练A题组一机械能守恒定律的理解和判断1.如图所示,一个小朋友在荡秋千,他从P点向右运动到Q点的过程中,其重力势能和动能的变化情况是()A.动能先增加后减少B.动能一直增加C.重力势能一直减少D.重力势能先增加后减少13解析从P点到最低点的过程中,由于重力做正功,则动能增加,重力势能减小;从最低点向Q点运动过程中,重力做负功,则动能减小,重力势能增加,故选A。123456789101112D2.(2024江苏苏州期末)滑雪运动员沿倾角为30°的滑雪道匀速下滑,则()A.运动员的重力势能逐渐增加B.运动员的机械能逐渐增加C.运动员的机械能保持不变D.运动员的合力不做功13解析运动员沿倾角为30°的滑雪道匀速下滑,运动员的高度降低,运动员的重力势能逐渐减小,故A错误;运动员匀速下滑,动能不变,重力势能减小,机械能逐渐减小,故B、C错误;运动员动能不变,根据动能定理可知运动员的合力不做功,故D正确。123456789101112C3.如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一固定的竖直墙壁。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是()A.小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D.小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中,机械能守恒1312345678910111213解析小球在槽内运动的全过程中,从刚释放到最低点,只有重力做功,而从最低点开始上升过程中,除小球重力做功外,还有槽对球作用力做负功,故A错误。小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,在最低点附近,加速度向上,小球处于超重状态,故B错误。小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程