步步高第五章 第2课时

1、在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变只有重力或弹力做功用定义判断：若物体动能、势能均不变，则机械能不变若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加减少，其机械能一定变化用做功判断：若物体或系统只有重力或弹簧的弹力做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒用能量转化来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或系统机械能守恒对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统机械能将有损失AB甲图中重力和弹力做功，

2、物体和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体机械能不守恒，A错；乙图中物体除受重力外，还受弹力，弹力对做负功，机械能不守恒，但从能量特点看、组成的系统机械能守恒，B错；丙图中绳子张力对做负功，对做正功，代数和为零，、系统机械能守恒，对；丁图中小球的动能不变，势能不变，机械能守恒，对ABABCA运动员到达最低点过程中，重力始终做正功，所以重力势能始终减少，项正确蹦A极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B项正确蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，所以机械能守恒，项正确重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，项错误mAAmgmBmgm从到的过程中，小球和弹簧组

3、成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能增大，小球的机械能减小；由于小球运动到最低点时速率为，对圆环恰好没有压力，根据牛顿第二定律，F弹mgm，即F弹mgm，故只有选项正确表达式：EEEE或EE.意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能注意：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面表达式：EEp.意义：系统的机械能守恒时，系统增加或减少的动能等于系统减少或增加的势能表达式：E增E减意义：若系统由、两部分组成，当系统的机械能守恒时，则部分机械能的增加量等于部分机械能的减少量FFg.mFmFmg得：Fmg设小滑块的质量为m，圆轨道的半径为mgmmg取点和代入上式得：m，假设

4、小滑块经过最高点后能直接落到直轨道上与圆心等高的E点如图所示由几何关系可得设小滑块经过最高点时的速度为由题意可知，小滑动从运动到E，水平方向的位移为DE，竖直方向上的位移为，则，gt得到：2m/s而滑块过点的临界速度2m/s2m/s由于，所以存在一个值，使得滑块经过最高点后能直接落到直轨道上与圆心等高的点mgm得到：由机械能守恒知，mghm由机械能守恒知，mghm，所以gh，落地速率相同，故速率的变化量相同，A项mgh，因m不同，故Ep不同，项错误；重力做功的功率mgmgmgAB、开始时处于静止状态，对：mgFT对：FTmg由得mgmg即mm错误；剪断轻绳后，、均遵守机械能守恒定律，机械能没有

5、变化，故B项错误；由Epgh，mgmggh，由式mm，得，项正确LmgghghhEp.小球由运动到，由机械能守恒定律得：m解得在点，由牛顿第二定律得FTmgmL由解得FT由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为由到，小球做平抛运动联立解得h小球从点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，即EpmgLh，代入数据得：EpMml4mgh3mh3m5m/sh3m若圆环恰好能下降h3m，由机械能守恒定律得mghMghhllh解得和的质量应满足关系Mm若圆环下降h3m时的速度5m/s，由机械能守恒定律有mghMghmM又hllh如图所示，、的速度关系为hhl解得解得和的质量关系为m的

6、质量比的大得越多，圆环下降h3m时的速度越大，当mM时可认为下落过程机械能守恒，有mghmm解得圆环的最大速度m即圆环下降h3m时的速度不可能超过MmMMmmAB.AB.设球刚落地时两球速度大小为，根据机械能守恒定律得，mgRmgRmm，解得，球继续上升的高度h，球上升的最大高度为h.LgmmLmgLmgLmm，解得.小球机械能增加量EmgLm两球和杆组成的系统机械能守恒，设小球摆到最低位置时球的速度为，由于、两球的角速度相等，球运动半径是球运动半径的两倍，故球的速度为.由机械能守恒定律得地时的速度方向与水平方向的夹角地时的速度方向与水平方向的夹角，故选项B正确，选项A、错误EEp新课标A.B

7、.B设物块水平抛出的初速度为，高度为h，由题意知mmgh，即gh.物块在竖直方向上的运动是自由落体运动，落地时的竖直分速度gh，则该物块落安徽MNMNMMQNNAB，故选项A正确浙江hhhhMmg.gh5m/s5m/s设猴子从点水平跳离时速度的最小值为，根据平抛运动规律，有hgt联立式，得8m/s猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时速度为，有MmghMm设拉力为FT，青藤的长度为L，对最低点，由牛顿第二定律得FTMmgMmL由几何关系LhL得：L联立式并代入数据解得：FTMmgMmLm当杆处于水平状态时，、两球组成的系统重心最低，两球速度最大，球下降的高度h，球上升的高度h由两球角速

8、度相等知：两球速度大小相等，设为.由机械能守恒得：mghmghm解得：mhBmBmmghAA林书豪从地面跃起的过程中，地面对脚的支持力作用点位移为零，支持力不做功，A正确，B错误；林书豪从下蹲到离开地面上升过程中，消耗自身能量，其机械能增大，错误；离开地面后，林书豪上升和下降过程中，加速度均竖直向下，处于失重状态，错误g由由gh得：gh，即，落地时，可得：AA，由机械能守恒定律得Epm，可求得：Ep，故A正确A.B.B设当物体距地面h时，其动能与其势能相等，对、组成的系统由机械能守恒定律得：mghmm又根据题意可知：mmgh，解得h，故B正确新课标Mmg.AMgmgBMgmgMgmgMgmg以

9、小环为研究对象，设大环半径为，根据机械能守恒定律，得mgm，在大环最低点有Fmgm，得Fmg，此时再以大环为研究对象，受力分析如图，由牛顿第三定律知，小环对大环的压力为FF，方向竖直向下，故FMgmg，由牛顿第三定律知正确ABAB对、的运动分析可知，、做加速度越来越小的加速运动，直至和达到最大速度，从而可以判断细线对物体的拉力越来越大，A选项错误；根据能量守恒定律知，减少的重力势能转化为、的动能与弹簧的弹性势能，据此可判断B选项正确，选项错误；而物体动能的增加量等于细线拉力与弹簧弹力对做的功之和，由此可知选项正确hgghAghBghgh由机械能守恒定律有mghm，解得到达端时小球的速率由机械能

10、守恒定律有mghm，解得到达端时小球的速率gh，故A错误，B正确当小球到达端时，设小球的速度与水平方向夹角.gh则gh小球在水平方向的速度大小ghgh正确ghghEFL5m5mghgthgt2m/s设人的质量为m，人跑到点的速度为，人在点的速度为，人由运动到，由机械能守恒有：mm人离开绳子后，由到做平抛运动，设人由运动到所用的时间为，由平抛运动规律有联立解得mgmgmmgmgm，mgm，小球从运动到的过程中，由机械能守恒定律解得.在点，由牛顿第二定律得Fmgm，解得Fmg，由牛顿第三定律知，小球在最低点时对轨道的压力大小为mg.根据机械能守恒，小球不可能到达圆周最高点，但在圆心以下的圆弧部分速度不等于，轨道弹力不等于，小球不会离开轨道设小球在点与竖直方向的夹角为脱离圆轨道，则在点轨道弹力为，有小球从到的过程中，由机械能守恒定律得mgmgRm，由以上两式得：，解得h.离开点后小球做斜上抛运动，水平分速度为解得h.度为h的点，则点的速度即水平分速度，大小等于，从到点的过程中由机械能守恒定律得mgmmgh