第七節(jié)

生產(chǎn)和生活中的機(jī)械能守恒學(xué)習(xí)任務(wù)一

機(jī)械能守恒與自由落體運(yùn)動(dòng)模型的綜合學(xué)習(xí)任務(wù)二

機(jī)械能守恒與拋體運(yùn)動(dòng)模型的綜合解答規(guī)范學(xué)習(xí)任務(wù)三

機(jī)械能守恒與圓周運(yùn)動(dòng)模型的綜合隨堂鞏固備用習(xí)題練習(xí)冊(cè)◆學(xué)習(xí)任務(wù)一

機(jī)械能守恒與自由落體運(yùn)動(dòng)模型的綜合［模型建構(gòu)］

落錘打樁機(jī)主要由樁錘、卷?yè)P(yáng)機(jī)和導(dǎo)向架組成，分析樁錘自由下落時(shí)的做功和能量轉(zhuǎn)化情況.[答案]

只有重力做功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

(2)

物體撞擊釘子時(shí)的動(dòng)能.

【要點(diǎn)總結(jié)】1.自由落體模型是一種簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng)模型，該運(yùn)動(dòng)模型中物體只受重力，機(jī)械能守恒.2.求解自由落體的速度既可以用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，也可以用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律，但求解能量時(shí)只能用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律，機(jī)械能守恒定律比動(dòng)能定理更簡(jiǎn)潔，不用考慮中間過(guò)程，只考慮始末狀態(tài)即可.學(xué)習(xí)任務(wù)二

機(jī)械能守恒與拋體運(yùn)動(dòng)模型的綜合&1&.［模型建構(gòu)］

跳臺(tái)滑雪是滑雪運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的一種.運(yùn)動(dòng)員躍入空中，使整個(gè)身體在空中飛行一小段時(shí)間后落在坡面上.為確保運(yùn)動(dòng)員的安全，同時(shí)使空中飛行的距離盡量遠(yuǎn)，需要綜合考慮運(yùn)動(dòng)員速度、坡面傾斜度和跳臺(tái)高度等要素.運(yùn)動(dòng)員做拋體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，無(wú)論做的是平拋、斜拋、豎直下拋或豎直上拋等，只要是忽略空氣阻力的拋體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能都守恒.

【要點(diǎn)總結(jié)】1.拋體運(yùn)動(dòng)模型包括上拋、下拋、平拋、斜拋等，各種拋體運(yùn)動(dòng)模型中物體只受重力作用，物體的機(jī)械能守恒，如果只求解速度的大小，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律最簡(jiǎn)單.2.如果求解時(shí)間或者涉及速度的方向，宜用分解的思想化曲為直，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)，再求解.3.若涉及多過(guò)程問(wèn)題，前一個(gè)過(guò)程的末速度即為后一個(gè)過(guò)程的初速度，前一個(gè)過(guò)程的末動(dòng)能即為后一個(gè)過(guò)程的初動(dòng)能.學(xué)習(xí)任務(wù)三

機(jī)械能守恒與圓周運(yùn)動(dòng)模型的綜合［模型建構(gòu)］

過(guò)山車由傾斜軌道和圓形軌道組成.思考：若過(guò)山車從傾斜軌道上任意一點(diǎn)釋放，是否都可以安全通過(guò)圓形軌道？[答案]

不是

1.如圖是一種底部裝有彈簧的新型彈簧鞋，可以提高垂直彈跳高度.當(dāng)人穿著彈簧鞋從某高處下落，著地后開始?jí)嚎s彈簧至最低點(diǎn)，隨后人被彈到更高的高度，整個(gè)過(guò)程都在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，那么從人開始向上運(yùn)動(dòng)到彈簧鞋恰好離開地面的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)

CA.人處于超重的狀態(tài)B.人一直做加速運(yùn)動(dòng)C.人和彈簧鞋組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為人和彈簧鞋的動(dòng)能[解析]

從人開始向上運(yùn)動(dòng)到彈簧鞋恰好離開地面的整個(gè)過(guò)程中，彈簧彈力先大于人的重力，加速度向上，超重，人向上做加速運(yùn)動(dòng)；然后彈簧的彈力小于人的重力，加速度向下，失重，人向上減速，則選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；人和彈簧鞋組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為人和彈簧鞋的動(dòng)能以及重力勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

BDA.&6&

B.&7&

C.&8&

D.&9&

[答案]

見解析

1.(機(jī)械能守恒與自由落體運(yùn)動(dòng)模型的綜合)[2024·荔灣期末]

如圖所示，小明在體驗(yàn)蹦極運(yùn)動(dòng)時(shí)，把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從高處由靜止落下.將小明的蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，把小明視作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力.下列判斷中正確的是(

)

AA.從開始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小明的機(jī)械能先不變后變小B.從開始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小明的加速度先變小后變大C.下落到彈性繩剛好被拉直時(shí)，小明的下落速度最大D.從開始到下落速度最大的過(guò)程中，小明動(dòng)能的增加量等于其重力勢(shì)能的減少量[解析]

從開始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈性繩未拉直時(shí)，只有重力做功，小明的機(jī)械能守恒，保持不變；當(dāng)彈性繩拉直后，彈性繩的彈力一直對(duì)小明做負(fù)功，其機(jī)械能逐漸減小，故A正確.從開始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈性繩未拉直時(shí)，小明只受重力，加速度保持不變；彈性繩拉直后，合力向下且逐漸減小，加速度變小；速度達(dá)到最大值后，合力向上且逐漸增加，加速度變大，故B錯(cuò)誤.依題意，可知小明下落速度最大處應(yīng)是小明加速度為零時(shí)，即彈性繩的彈力等于小明重力時(shí)，小明速度最大，故C錯(cuò)誤.根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，從開始到下落速度最大，小明動(dòng)能的增加量與彈性繩彈性勢(shì)能增加量之和等于小明重力勢(shì)能的減少量，故D錯(cuò)誤.

BDA.&2&

B.&3&

C.&4&

D.&5&

B

建議用時(shí)：40分鐘

B

D

ACD

C

B

BCA.&10&

B.&11&

C.&12&

D.&13&

間，設(shè)起跳處為零勢(shì)能參考面，不計(jì)空氣阻力，下列圖像中可能正確的是(

)

7.(多選)特戰(zhàn)隊(duì)員在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，抓住一端固定在同一水平高度的繩索的另一端，從高度一定的平臺(tái)上由水平狀態(tài)無(wú)初速度開始下擺，如圖所示，在繩索到達(dá)豎直狀態(tài)時(shí)特戰(zhàn)隊(duì)員放開繩索，隨后被水平拋出直CDA.繩索越長(zhǎng)，特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的速率越大B.繩索越長(zhǎng)，特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的水平位移越大C.繩索越長(zhǎng)，特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的水平方向速度越大D.繩索