8.4 机械能守恒定律 同步讲练（原卷+解析卷）——2024-2025学年高一物理必修二（2019人教版）

中小学教育资源及组卷应用平台 8.4 机械能守恒定律 （1）通过机械能守恒定律的学习，初步建立能量观念、体会守恒思想。 （2）会用能量观念分析具体实例中动能与势能（包括弹性势能）之间的相互转化。 （3）理解机械能守恒定律的推导过程。 （4）会从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒，能应用机械能守恒定律解决有关问题，体会利用机械能守恒定律解决问题的便利性。 伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现 ：无论斜面 B 比斜面 A 陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为 0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。 在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？ 知识点1 追寻守恒量 伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示． 将小球由斜面A上某位置由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同，不会更高一点，也不会更低一点．这说明某种“东西”在小球运动的过程中是不变的． 知识点2 动能与势能的相互转化 1．重力势能与动能的转化 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能减少，动能增加，物体的重力势能转化为动能；若重力对物体做负功，则物体的重力势能增加，动能减少，物体的动能转化为重力势能． 2．弹性势能与动能的转化 只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能减少，物体的动能增加，弹簧的弹性势能转化为物体的动能；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能增加，物体的动能减少，物体的动能转化为弹簧的弹性势能． 3．机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能． （2024 湖北开学）足球比赛中，某足球运动员长传足球，由于水平恒定风力的作用，足球在空中飞行的轨迹如图所示。位置1、3足球在同一高度，位置2足球在最高点，在位置3时足球速度刚好竖直向下，则足球速度最小的位置（　　） A．在位置1和位置2之间某位置 B．在位置2 C．在位置2和位置3之间某位置 D．在位置3 【解答】解：根据题意，由功能关系可知，小球运动速度最小的位置，应是速度方向与重力和风力合力的方向垂直的位置，重力和风力两者合力的方向为斜向左下方，因此这个位置在位置2和位置3之间某位置，故C正确，ABD错误。 故选：C。 （2024 浙江）如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（　　） A．从1到2动能减少mgh B．从1到2重力势能增加mgh C．从2到3动能增加mgh D．从2到3机械能不变 【解答】解：AB．由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，则从1到2重力势能增加mgh，则1到2动能减少量大于mgh，故A错误，B正确； CD．从2到3由于空气阻力作用，则机械能减小，重力做正功，重力势能减小，大小为mgh，则动能增加小于mgh，故CD错误。 故选：B。 （2023春 渝中区校级月考）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关，空气阻力与雨滴的形状和下落的速度有关。质量为m的雨滴（忽略雨滴间的相互作用和雨滴质量的变化）由静止开始，当下落高度h时速度为v，则雨滴在这一过程中（　　） A．速度均匀增加 B．加速度均匀增加 C．动能一定持续增加 D．机械能一直减小 【解答】解：ABC．雨滴下落过程中，受到空气阻力作用，速度增加时，阻力不断变大，根据牛顿第二定律a，可确定雨滴加速度逐渐减小；当阻力等于重力时，加速度为零，速度最大，最后做匀速直线运动，动能不变，故ABC错误； D．雨滴下落过程中，需要克服阻力做功，机械能一直减小，故D正确。 故选：D。 （多选）（2024春 垫江县校级月考）从地面以v0的速度竖直向上抛出一物体，不计空 ... ...