【物理】鲁科版必修2同步精练精析：23《能量守恒定律》第2课时(鲁科版必修二)
2.3 能量守恒定律能量守恒定律 第二课时第二课时www.52zhajinhua.com【学业达标训练】1.（2010·鹤壁高一检测）下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、B、C中的斜面是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图 A、B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D 中的木块向下运动，图 C 中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）【解析】选 C.图 A、图 B 中，除重力外，力 F 对木块做功，机械能不守恒，图 C 中只有重力做功，机械能守恒.图 D 中除重力外，摩擦力对木块做功，机械能不守恒，故只有 C 项正确.2. （2010·青岛高一检测）如图 2-3-8 所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下述说法正确的是（ ）A.橡皮条收缩，弹力对飞机做功B.飞机的动能增加来源:学*科*网 Z*X*X*KC.橡皮条的弹性势能减少来源:学科网D.飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能【解析】选 A、B、C.在弹出飞机的过程中，橡皮条收缩产生弹力将飞机弹出，弹力对飞机做正功，飞机的动能增加，橡皮条的弹性势能减少，飞机上升重力势能增加，A、B、C 对，D 错.3.如图 2-3-9 所示,某人以拉力 F 将物体沿斜面拉下,拉力大小等于摩擦力,则下列说法正确的是（ ）A.物体做匀速运动B.合外力对物体做功等于零C.物体的机械能保持不变D.物体的机械能减小【解析】选 C.物体在下滑的过程中,受重力、支持力、拉力、摩擦力作用，但除重力外，其他三个力做功之和为零，所以机械能守恒.www.huaianguandanwang.com4.两物体质量之比为 13，它们距离地面高度之比也为 13，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为( )A.13 B.31C.19 D.91【解析】选 C.只有重力做功，机械能守恒.落地时动能 Ek 等于自由下落时重力势能的减少量 mgh，结合题目已知条件可知 C 对.5.下述设想中，符合能量转化和守恒定律的是（ ）来源:学科网A.利用永磁铁和软铁的相互作用，做成一架机器，永远地转动下去B.制造一架飞机，不携带燃料，只需利用太阳能就能飞行来源:Z起重机吊起重物过程,起重 机对重物做正功;滑雪者下滑过程克服阻力做功;物体做自由落体运动过程,只有重力对物体做功.于是可知只有 B 项正确.2.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小,实验时让某消防队员从一平台上自由下落 2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了 0.5 m,最后停止.用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图象如图 1 所示,由图象可知（ ）A.t2时刻消防员的速度最大B.t3时刻消防员的动能最小来源:学#科#网C.t4时刻消防员的加速度最小D.消防员在整个运动过程中机械能守恒【解析】选 A、C.0t1,消防员做自由落体运动,t1 t2,消防员做加速度减小的加速运动,t2时,F=mg,a=0,此时速度最大,所以 A 正确;t2 t4,消防员做减速运动,t4时,消防员停止运动,v=0,F=mg,则 a=0,所以 B 错误,C 正确;t2 t4,消防员的势能减小,动能也减小,所以机械能不守恒,故 D 错误.3.汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中（ ）A.重力势能增加 B.动能增加C.重力做负功 D.机械能不守恒【解析】选 D.汽车沿坡面向下运动，重力做正功，重力势能减小，故 A、C 错；由于速度逐渐减小，由Ek= 1/2 mv2知，动能减小，B 错；由于动能、重力势能都减小，故机械能是减小的，D 项正确.还可以根据除重力外，还有阻力做负功，可知机械能减小.4.物体做自由落体运动,Ek 代表动能,Ep 代表势能,h 代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图象中,能正确反映各物理量之间的关系的是（ ）来源:Zxxk.Com5.如图 2 所示，物体 A 静止在光滑的水平面上，A 的左边固定有轻质弹簧，与 A 质量相等的物体 B 以速度 v 向 A 运动并与弹簧发生碰撞，A、B 始终沿同一直线运动，则 A、B 组成的系统动能损失最大的时刻是（ ）来源:学科网 ZXXKA.A 开始运动时 B.A 的速度等于 v 时C.B 的速度等于零时 D.A 和 B 的速度相等时【解析】选 D.因系统只有弹力做功，系统机械能守恒，故 AB 组成系统动能损失最大时，弹簧弹性势能最大.又因当两物体速度相同时，AB 间弹簧形变量最大，弹性势能最大，故 D 项正确.二、非选择题（本题共 3 小题，共 30 分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）6.（10 分）剑桥大学物理学家海伦·杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探寻特技动作的极限，设计了一个令人惊叹不己的高难度动作“爱因斯坦空翻” ，并在伦敦科学博物馆由自行车特技运动员（18 岁的布莱士）成功完成.现将“爱因斯坦空翻”模型简化，如图 3 所示，质量为 m 的自行车运动员从 B 点由静止出发，经 BC 圆弧，从 C 点竖直冲出，完成空翻.完成空翻的时间为 t,由 B 到 C 的过程中，克服摩擦力做功为 W，空气阻力忽略不计，重力加速度为 g.试求：自行车运动员从 B 到 C 至少做功多少？来源:学科网 ZXXK7.（思维拓展题）(10 分)光滑的长轨道形状如图 4 所示,底部为半圆形,半径为 R,固定在竖直平面内.AB 两质量相同的小环用长为 R 的轻杆连接在一起,套在轨道上.将 AB 两环从图示位置静止释放,A 环离开底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求:(1)AB 两环都未进入半圆形前,杆上的作用力;(2)A 环到达最低点时,两环速度大小.探究·创新8.（10 分）质量为 50 kg 的男孩在距离河面 40 m 高的桥上做“蹦极跳” ，未拉伸前，长度为 15 m 的弹性绳 AB 一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的 A 点，如图 5 甲所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点 D，假定绳在整个运动中遵循胡克定律.不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力（g 取10 m/s2）.男孩的速率 v 跟下坠的距离 s 的变化关系如图乙所示，男孩在 C 点时的速度最大.试探究如下几个问题：（1）当男孩在 D 点时，求绳所储存的弹性势能；（2）绳的劲度系数是多少？（3）就男孩在 AB、BC、CD 期间的运动，试讨论作用于男孩的力.
