第2课时 能量守恒定律
[随堂检测][学生用书P31]
1．下列几种情况中，系统的机械能守恒的是( )
A．图甲中一颗弹丸在碗内做速率不变的螺旋运动 B．图乙中运动员在蹦床上越跳越高
C．图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连．小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)
D．图丙中如果小车振动时，木块相对于小车有滑动
解析：选C.弹丸在碗内做速率不变的螺旋运动时，除重力做功外，还会有其它力做功，系统机械能不守恒，故A错误；运动员越跳越高，表明她不断做功，机械能不守恒，故B错误；由于一对静摩擦力做的总功为零，故系统中只有弹簧弹力做功，故系统机械能守恒，故C正确；滑动摩擦力做功，系统机械能不守恒，故D错误．
2．(多选)
如图所示，一物体在直立弹簧的上方h处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．物体在任何时刻的机械能都跟初始时刻的机械能相等 B．物体和弹簧组成的系统任何两时刻机械能相等 C．在重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度最大 D．物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最小
解析：选BCD.物体与弹簧接触前，自由下落，其机械能守恒，但与弹簧接触后，弹簧弹力对物体做功，物体机械能不守恒，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，选项A说法错误，选项B说法正确；物体与弹簧接触后加速下落，弹簧弹力不断增大，物体下落的加速度不断减小，当弹簧弹力等于物体重力时，加速度减为零，速度达到最大，选项C说法正确；根据能量守恒可知，弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大，物体的机械能最小，选项D
说法正确．
3．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是( )
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少 B．重力势能减少，动能增加，机械能减少 C．重力势能减少，动能增加，机械能增加 D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒
解析：选B.小孩在下滑过程中总能量守恒，但摩擦力做负功，机械能减少，重力势能转化为动能和内能，即重力势能减少，动能增加，故选项B正确．
4．如图所示，小球的质量为m，自光滑的斜槽的顶端无初速度滑下，沿虚线轨迹落地，不计空气阻力，则小球着地瞬间的动能和重力势能分别是(选取斜槽末端切线所在平面为参考平面)( )
A．mg(h＋H)，－mgh C．mgH，0
B．mg(h＋H)，mgh D．mgH，－mgH
解析：选A.选取斜槽末端切线所在平面为零势能参考平面，小球初始状态的重力势能为Ep1＝mgH，落地时的重力势能为Ep2＝－mgh，小球下落过程机械能守恒，则有mgH＝Ek＋(－
mgh)，即Ek＝mg(h＋H)，选项A正确，其他选项均错误．
[课时作业][学生用书P107(单独成册)]
一、单项选择题 1.
如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下列说法不正确的是( )
A．橡皮条收缩，弹力对飞机做功
B．模型飞机的动能增加 C．橡皮条的弹性势能减少
D．模型飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能
解析：选D.在飞机弹出过程中，橡皮条对飞机做正功，弹性势能减少，模型飞机的动能增加．
2．如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )
A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
解析：选B.由于车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，所以缓冲器的机械能减少，选项A错误、B正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能，选项C、D错误．
3．在物体自由下落过程中，下列说法正确的是( ) A．动能增大，势能减小，机械能增大 B．动能减小，势能增大，机械能不变 C．动能增大，势能减小，机械能不变 D．动能不变，势能减小，机械能减小
解析：选C.在自由下落过程中，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能不断减小，动能不断增大，选项C正确．
4．运动会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，若不计空气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中( )
A．物体的机械能先减小后增大 B．物体的机械能先增大后减小
C．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 D．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
解析：选D.若不计空气阻力，这些物体被抛出后只有重力做功，故机械能均守恒，A、B均错误；因物体均被斜向上抛出，在整个运动过程中重力先做负功再做正功，因此重力势能先增大后减小，而动能先减小后增大，D正确，C错误．
5．如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子，当它落到距地面高为h的A点时，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是( )
12
A．若取桌面为零势能面，物体在A点具有的机械能是mv＋mgH
212
B．若取桌面为零势能面，物体在A点具有的机械能是mv－mg(H－h)
212
C．物体在A点具有的动能是mv＋mg(H－h)
2
D．物体在A点具有的动能大小与零势能面的选取有关，因此是不确定的
12
解析：选C.以桌面为零势能面时，物体最初机械能只有动能E1＝mv，由于运动过程中
212
只有重力做功，机械能守恒，故A点的机械能为mv，选项A、B错误；由动能定理知物体
212
在A点的动能为EkA＝mv＋mg(H－h)，故选项C正确，D错误．
2
6.
水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，如图所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )
A．mv 12
C.mv 4
2
B．2mv 12D.mv 2
2
解析：选D.小木块所受的滑动摩擦力为f＝μmg 小木块的加速度a＝＝μg 加速至v的时间t＝＝fmvv aμg1v小木块对地运动的位移sA＝vt＝
22μg2
v2
这段时间内传送带向前运动的位移s带＝vt＝
μg则小木块相对于传送带向后滑动的位移为
v2
s相对＝s带－sA＝
2μgμmg·v212
根据能量守恒定律得ΔE内＝fs相对＝＝mv.
2μg2
二、多项选择题 7.
如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动．现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中( )
A．B球的重力势能减少，动能增加 B．A球的重力势能增加，动能减少 C．A球的重力势能和动能都增加了 D．A球和B球的总机械能是守恒的
解析：选ACD.杆绕水平轴O顺时针转动，故mB>mA，则系统的总势能减少，减少的势能转化为A、B的动能．对于A、B来说，杆的弹力和重力对其做功，使得B球的重力势能减少，动能增加；A球的动能、重力势能都增加；但对系统来说杆做的功为0，故系统的机械能守恒．故选项A、C、D正确，选项B错误．
8．节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入竖直的炮筒中，然后点燃发射部分，通过火药剧烈燃烧产生高压燃气，将礼花弹由筒底射向空中．若礼花弹在由筒底发射至筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹在筒中的运动过程中(设它的质量不变)( )
A．动能变化量为W3－W2－W1 B．动能变化量为W1＋W2＋W3 C．机械能增加量为W3－W2－W1 D．机械能增加量为W3－W2
解析：选AD.动能变化量取决于合外力做的功，即重力、阻力、推动力做功的代数和，所以动能变化量为W3－W2－W1，A项正确，B项错误；机械能增加量取决于除重力外的其他力
2024_2024学年高中物理第2章能量守恒定律第2课时能量守恒定律随堂演练巩固提升鲁科版
