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1、2.3 能量守恒定律能量守恒定律 第二课时第二课时【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
2、 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
3、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4.两物体质量之比为 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
4、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
5、,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
6、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 A
7、B 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
8、.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.
