第二章 能的转化与守恒

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物理必修2 第二章 能的转化与守恒
一、基础知识
考点1 动能
练习1：关于对动能的理解，下列说法正确的是（ ）
A.动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能
B.动能总为正值
C.一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
D.动能不变的物体，一定处于平衡状态
考点2 动能定理
练习2：质量为m的物体，由h高处无初速度滑下，至平面上的A点静止，不考虑B点处能量转化，若对物体施加外力且外力方向始终平行于运动路径使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为（ ） A．mgh B．2mgh C．3mgh D．mgh
考点3 重力势能
练习3：关于重力势能的说法，正确的有（ ）
A．重力势能只由重物决定 B．重力势能不能有负值
C．重力势能的大小是相对的 D．物体克服重力做的功等于重力势能的增加
考点4 弹性势能
练习4：小球从高处自由下落到达A点与轻质弹簧相撞，弹簧被压缩。在球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于球的动能、重力势能、弹簧的弹性势能的说法中正确的是（ ）
A、球的动能先增大后减小 B、球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加
C、球的动能一直在减小 D、球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加
考点5 机械能及机械能守恒定律
练习5：如图所示，在离地面高处以初速抛出一个质量为的物体，物体落地时速度为，不计空气阻力，取抛出位置为零势能面，则物体着地时的机械能为（ ）
A． B． C． D．
考点6 能的转化与守恒
练习6：如图所示，斜面倾角θ=30°，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略）试求：
（1）m2落地时的速度；
（2）m1和m2的比值；
解析：
二、方法技巧
1、动能定理的应用
练习7：半径R=1 m的圆弧导轨末端切线与水平导轨相切，从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m=20 g的木块，测得其滑至底端B的速度vB=3 m/s，以后又沿水平导轨滑行了3m，最终停在C点，如图所示，（g=10 m/s2）求：
（1）圆弧导轨的摩擦力对木块所做的功；
（2）BC段导轨的动摩擦因数；
解析：
2、机械能守恒的判断
练习8：关于机械能是否守恒的叙述，正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B.做匀变速运动的物体，机械能可能守恒
C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D.只有重力对物体做功，机械能一定守恒
3、机械能守恒的应用
练习9：光滑的水平桌面离地面高度为2L，在桌边缘，一根长L的软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然下垂于桌面下．放手后，绳子开始下落．试问，当绳子下端刚触地时，绳子的速度是？
解析：
三、强化练习
1、质量为m的物体，以g/3 的加速度由静止竖直下落高度h，此过程中说法正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少mgh/3 B．物体的机械能减少2mgh/3
C．物体的动能增加mgh/3 D．重力对物体做功mgh/3
2、下列情况中，运动物体机械能一定守恒的是( )
A．作匀速直线运动的物体 B. 作平抛运动的物体
C．物体不受摩擦力 D. 物体只受重力
3、两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们质量之比m1∶m2＝1∶2，速度比v1∶v2＝2∶1．当两车急刹车后，两车滑行的最大距离分别为s1和s2。设两车与路面的动摩擦因数相等，不计空气的阻力，则s1∶s2为（ ）
　A． 1∶2　　 B． 1∶1　　 C． 2∶1　　 D． 4∶1
4、A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O'点，O与O'点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（ ）
A． 两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
B． 两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大
C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大
D．两球到达各自悬点的正下方时，A球的重力势能减少较多
5、下列关于运动物体所受合外力、合外力做功和物体动能变化的关系正确的是（ ）
A. 如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零
B. 如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零
C. 物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化
D. 物体的动能不变，所受合外力一定为零
6、木块M与地面间无摩擦，子弹以一定的速度沿水平方向射向木块并留在其中，然后将弹簧压缩至最短．现将木块、子弹、弹簧组成的系统作为研究对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统的（ ）
A．机械能守恒 B．总能量不守恒
C．产生的热能小于子弹动能的减少量
D．弹簧压缩至最短时，子弹动能全部转化为势能
7、如图所示，ABC是光滑轨道，其中AB是水平的，BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道，经最高点C水平飞出，落在AB轨道上，距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2，求：
（1）小球经过C点时的速度大小；
（2）小球经过C点时对轨道的压力大小；
（3）小球在AB轨道上运动时的动能；
解析：
8、在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大；
（2）若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05，则滑雪者的初速度是多大？
解析：
9、一辆质量为4t的汽车，发动机的额定功率为80KW，所受阻力为车重的0.1倍。如果汽车从静止开始在平直公路上做匀加速运动，当功率达到额定功率后，又以额定功率运动了一段距离，汽车达到最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m。试求在整个过程中，汽车发动机的牵引力做了多少功？（取g=10m/s2）
解析：
物理必修2 第二章 能的转化与守恒
参考答案
练习：1、ABC 2、B 3、CD 4、AB 5、BD 6、=
7、（1）对AB段用动能定理：
∴
（2）对BC段用动能定理得：
解得μ=0.15 8、BD 9、
反馈：1、BC 2、BD 3、D 4、B 5、A 6、C
7、解：（1）（2） （3）
8、解析：
（1）把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v0、vy两个分量
由 解得t=0.5s
则 vy=gt=5m/s 又vy=v0tan45°
解得 v0=5m/s
着地点到平台边缘的水平距离：x= v0t=2.5m
（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速运动，由动能定理得
解得：v=7m/s
9、汽车的最大速度
全过程由动能定理 W-fs= 解得W=1.3×106J
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