高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律教案，共5页。教案主要包含了选择题，非选择题，机械能守恒定律等内容，欢迎下载使用。
机械能守恒定律作 业 导 航1.掌握机械能守恒定律的表达式.2.知道机械能守恒定律的适用条件.一、选择题（每小题4分，共28分）1.物体在地面附近以3 m/s2的加速度匀减速上升，则物体在上升的过程中，物体的机械能的变化是A.不变    B.增加    C.减少　    D.无法判断 图7－212.一质量均匀可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图7－21所示.今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置A.逐渐升高       B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变图7－223.（1989年全国高考）一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点.小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到Q点（如图7－22所示），则力F所做的功为A.mgl·cosθ        B.mgl·(1－cosθ)C.Fl·cosθ        D.Fl·θ4.一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于①物体势能的增加量②物体动能的增加量③物体动能的增加量加上物体势能的增加量④物体动能的增加量加上克服重力所做的功A.①②    B.①③    C.②③    D.③④图7－235.如图7－23为一个做匀减速运动的物体的动能（Ek）－位移（s）关系图象，与图中直线斜率数值相等的物理量值是A.物体的加速度       B.物体的速度C.物体所受的合外力      D.物体的运动时间6.从地面以仰角θ斜上抛一个质量为m的物体，初速度为v0，不计空气阻力，取地面物体的重力势能为零，当物体的重力势能是其动能3倍时，物体离地面的高度为A.         B.C.         D.7.某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g = 10 m/s2)A.2 m/s    B.4 m/s    C.6 m/s    D.8 m/s二、非选择题（共32分）8.（4分）用定滑轮从井中向上提水，已知一桶水的重量为200 N，以地面为参考平面，当水桶在井下5 m深处时，水的重力势能为______，将水桶提到离地面0.8 m高处时，水的重力势能为______，在这个过程中，水的重力对水做功为______.(g取10 m/s2)9.（4分）一根长2 m，重250 N的均匀钢管，平放在水平地面上，现将它的一端抬起，离地的高度为0.6 m，另一端仍搁在地面上，人需要做的功为______.图7－2410.（4分）如图7－24所示，质量为m的小物体沿弧面无初速滑下，圆弧的半径为R，A点与圆心O等高，滑至最低点B时的速度为v，则在下滑的过程中，重力做的功为______，物体克服阻力做的功为______.11.（6分）从距地面高1.25 m处竖直向下抛出皮球，碰到地板后皮球跳起的高度为2.5 m，不计空气阻力，设球碰地面时没有机械能损失，求皮球下抛时的初速度大小.(g=10 m/s2)图7－2512.（7分）如图7－25所示，一匀质直杆AB长为r.从图示位置由静止沿光滑面ABD滑动，AB是半径为r的四分之一圆弧，BD为水平面，求直杆全部滑到BD时的速度大小.图7－2613.（7分）如图7－26所示，一小球从倾角为30°的固定斜面上的A点水平抛出，初动能为6 J，小球落到斜面上的B点，则小球落到B点时动能为多少？七、机械能守恒定律一、选择题（每小题4分，共28分）1.解析：根据题意，物体运动的加速度方向竖直向下，a =3 m/s2＜g=10 m/s2，由牛顿第二定律可知，该物体在上升过程中，除受到重力外，还受到与重力方向相反(即竖直向上)的其他力作用，并且这个力对物体做了正功，故物体的机械能增加了.答案：B2.解析：物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则物体要确定重心是比较困难的.本题绳子的重心是不容易标出的，因此，要确定重心的变化，只有通过别的途径确定.当用力将绳上某点C拉到D，外力在不断的做功，而物体的动能不增加，因此外力做的功必定转化为物体的重力势能.重力势能增加了，则说明了物体的重心升高了.外力在不断地做功，重心就会不断地升高.故A选项正确.答案：A3.解析：本题主要考查用功能的转化关系计算变力做的功.小球由平衡位置P点很缓慢地移动到Q点的过程中，速度趋向于零，动能不变.力F对小球做功，使小球的重心逐渐升高，重力势能增加，即把其他形式的能转化成重力势能.即力F做的功等于重力势能的增加，即WF=mgh.因为h=l－lcosθ,所以WF=mgl(1－cosθ).答案：B4.解析：本题考查重力做功与重力势能的改变之间的关系.设物体在升降机加速上升的过程中，物体受的重力为mg，地板施加的支持力为N，升降机上升的高度为H，由动能定理知WN－WG=ΔEk.因重力做的功等于重力势能的改变，物体向上运动，重力做负功，或物体克服重力做功，得WG=mgh,WN=mgh+ΔEk.上式说明地板对物体支持力所做的功等于物体动能的增加加上克服重力所做的功（重力势能的增加量）.答案：D5.解析：由动能定理得－Fs=0－Ek0,即Ek0/s=F，故与图中直线斜率数值相等的物理量值是物体所受的合外力.选C.答案：C点评：解图象问题的关键是要深刻认识到给出的图象和物理过程的对应关系，由函数方程式找出图象中斜率、截距、面积等对应量的物理意义.如本题中直线与Ek轴的截距为该物体开始做匀减速运动时的初动能，而直线与s轴的截距表示该物体匀减速运动到停止通过的位移.6.解析：不考虑空气阻力，斜上抛的物体在运动的全过程中，只有重力做功，其机械能守恒，设物体在高h处速度为v1，则有mv02=mv12+mgh①由题意有mgh=3×mv12②由①②可得mv02=mgh解得h=,答案B正确.答案：B7.解析：本题考查了机械能守恒定律的简单应用.设该同学的重心在其身体的中点上，把他看成质点，他上升的最大高度是0.9 m，根据机械能守恒，mv02=mgh，v02=2 gh=2×10×0.9 m2/s2=18 m2/s2，所以v0最接近4 m/s.答案：B8.解析：EP1－mgh1=－200×5=－1000 JEP2=mgh2=200×0.8=160 JWG=EP1－EP2=－1000－160=－1160 J答案：－1000 J;160 J;－1160 J9.解析：W=mgh=250×0.3=75 J答案：75 J10.解析：WG=mgR根据动能定理，有WG－Wf= mv2Wf=mgR－mv2答案：mgR;mgR－mv211.解析：小球在运动过程中机械能守恒，选抛出点所在平面为零势能面，根据机械能守恒定律有：mv02=mg(H－h)v0==5 m/s答案：v0=5 m/s点评：巧妙地选择零势能面，可给解题带来方便.12.解析：物体沿光滑轨道运动，仅有重力做功，机械能守恒.根据机械能守恒定律有：mv2=mgh=mgv=答案：v=点评：对不能视为质点的物体，计算重力势能时，高度h为重心距零势面的高度.13.解析：小球由A至B做平抛运动，由平抛运动的规律及几何知识有：gt2=v0ttan30°t= v0小球到达B点时竖直方向分速度为：vy=gt=v0小球到达B点时的动能为：Ek=mvB2=m(v02+vy2)=mv02=14 J答案：14 J