机械能守恒定律单元综合训练 2024-2025学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册.docxVIP

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第八章机械能守恒定律单元综合训练-2024-2025学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

知识总结

一、机械能守恒定律

1.定义：机械能守恒定律指出，在一个封闭系统中，若外力不做功，系统内各个物体之间只有动能和势能的相互转化，而总的机械能保持不变。

2.适用条件：机械能守恒定律适用于只有重力或弹力做功的系统。

二、动能与势能

1.动能：动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。动能的计算公式为Ek=1/2mv2，其中Ek是动能，m是质量，v是速度。

2.重力势能：重力势能是由于物体受到重力作用而具有的能量，与物体的质量、重力加速度和高度有关。重力势能的计算公式为Ep=mgh，其中Ep是重力势能，m是质量，g是重力加速度，h是高度。

3.弹性势能：弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量，与弹性形变的程度有关。弹性势能的计算公式为Ee=1/2kx2，其中E_e是弹性势能，k是弹性系数，x是形变量。

三、机械能守恒的条件

1.外力不做功：如果系统受到的外力不做功，那么系统的机械能就不会发生变化。

2.系统内部只有动能和势能的转化：在只有重力或弹力做功的情况下，系统内部的动能和势能可以相互转化，但总的机械能保持不变。

四、机械能守恒定律的应用

1.单摆运动：单摆运动是一种典型的机械能守恒的例子。在忽略空气阻力的情况下，单摆的摆动过程中，其机械能保持不变。

2.竖直上抛运动：竖直上抛运动中的物体在上升和下落过程中，其机械能也保持不变（忽略空气阻力）。

3.光滑斜面运动：在光滑斜面上滑下的物体，其机械能同样保持不变。

五、能量守恒与转化

1.能量守恒：能量守恒定律指出，自然界中的一切物质都具有能量，能量不可能被创造或被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

2.能量转化：在机械能守恒的过程中，动能和势能之间可以相互转化。例如，在竖直上抛运动中，物体在上升过程中动能转化为重力势能，而在下落过程中重力势能又转化为动能。

六、实验与探究

1.实验方法：通过实验测量物体的动能、势能和总机械能，验证机械能守恒定律的正确性。

2.数据处理：利用实验数据，通过图像法或解析法处理数据，得出结论并验证理论模型的正确性。

名校习题集:

一、单选题：

1.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直)，下列关于能的叙述正确的是(????)

A.弹簧的弹性势能先增大后减小 B.小球的动能先增大后减小

C.小球的重力势能先增大后减小 D.机械能总和先增大后减小

2.一个100?g的球从1.8?m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25?

A.重力做功为1.8?J B.重力做了0.55?J的负功

C.物体的重力势能一定减少0.55

3.一物块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s，从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力F，力F与物块的速度v?随时间变化的规律分别如图甲、乙所示．则下列说法中正确的是(????)

A.第1秒内水平作用力F做负功 B.第2秒内合力做功为0.5J

C.第3秒内水平作用力F不做功 D.0～3秒内水平作用力

4.如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中(????)

A.圆环的机械能守恒

B.弹簧弹性势能变化了3mgL

C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零

5.小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如下图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是(????)

A.两次在空中的时间可能相等 B.两次抛出的初速度水平分量可能相等

C.两次抛出的初速度竖直分量可能相等 D.两次抛出的初动能可能相等

6.一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是(????)

A.当车匀速前进时，人对车做的总功为正功 B.当车加速前进时，人对车做的总功为正功

C.当车减速前进时，人对车做的总功为正功 D.不管车如何运动，人对车做的总功都为零

7.汽车发动机的额定功率为P=100kW，汽车的质量为m=5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k=0.

A.若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为v1=5m/s时，加速