2018-2019學(xué)年高中物理 第07章 機(jī)械能守恒定律 專題7.1 追尋守恒量——能量情景分組訓(xùn)練 新人教版必修2.doc

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專題7.1 追尋守恒量——能量 【本節(jié)知識(shí)清單】 一、伽利略的斜面實(shí)驗(yàn) 1.伽種略通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析發(fā)現(xiàn)：如果斜面上光滑的，無論斜面B比斜面A陡些還是緩些，小球總會(huì)在斜面上的某點(diǎn)停下來，這點(diǎn)距斜面底端的豎直高度與出發(fā)時(shí)的高度總是 。 2.本實(shí)驗(yàn)中，如果忽略摩擦力這個(gè)干擾因素，可推斷出此過程中隱含著某種守恒量，此守恒量就是我們初中物理中接觸過的 （即動(dòng)能與勢(shì)能的總和）。 二、勢(shì)能與動(dòng)能 1.相互作用的物體憑借其 而具有的能量叫做勢(shì)能。 2.物體由于 而具有的能量叫做動(dòng)能。 3.動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，在這種轉(zhuǎn)化中，若勢(shì)能在減小， 將同時(shí)增加；若動(dòng)能減小， 將同時(shí)增加。 【答案】一、1.相同 2.機(jī)械能 二、1.位置 2.運(yùn)動(dòng) 3.動(dòng)能；勢(shì)能 【問題與練習(xí)變式】 1.（問題與練習(xí)1變式）在廣州亞運(yùn)會(huì)賽場(chǎng)上，我國(guó)射箭運(yùn)動(dòng)員在比賽中取得了優(yōu)異成績(jī)，如圖所示，請(qǐng)分析一下在射箭過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。 【答案】見解析 【解析】在射箭過程中，運(yùn)動(dòng)員將弓弦拉開的階段，將人體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為弓弦的彈性勢(shì)能；在箭離開弦的階段，弓弦將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能 2.請(qǐng)分析從水流發(fā)電到家庭電風(fēng)扇工作的整個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化情況。 【答案】見解析 【解析】水從高處向低處流動(dòng)形成水流，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能，水流沖擊葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電流通過電風(fēng)扇，使風(fēng)扇扇葉推動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)，將電能轉(zhuǎn)化為扇葉與空氣的動(dòng)能，空氣流動(dòng)摩擦生熱又將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散發(fā)到大氣中。 【本節(jié)考點(diǎn)題組】 【題組】能量及動(dòng)能與勢(shì)能 1.關(guān)于伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，下列描述正確的是 A.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)對(duì)任意斜面都適用，都可以使小球在另一個(gè)斜面上升到同樣的高度 B.只有斜面光滑時(shí)才有可能重復(fù)伽利略斜面實(shí)驗(yàn) C.在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，只有上升斜面“坡度”較緩時(shí)才有可能使小球上升到同樣高度 D.設(shè)想伽利略在斜面實(shí)驗(yàn)中，若斜面光滑，并且在上升斜面變成水平，則可以使小球沿水平面運(yùn)動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處 【答案】BD 2.理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律．伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論．如圖3所示．小球運(yùn)動(dòng)至斜面最低點(diǎn)時(shí)，沒有速度損失． ①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度． ②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面． ③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度． ④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)． 在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論．下列對(duì)理想實(shí)驗(yàn)各步驟順序的排列以及關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是 (　　) A．順序②①③④，①是事實(shí)，②③④是推論 B．順序②③①④，②是事實(shí)，①③④是推論 C．順序③②①④，③是事實(shí)，①②④是推論 D．順序③①②④，④是事實(shí)，①②③是推論 【答案】B 【解析】 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，設(shè)想實(shí)驗(yàn)步驟和過程，運(yùn)用分析推理得出結(jié)論的．之所以稱之為理想實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的結(jié)果是無法用實(shí)際的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的．但是，分析推理的過程是合乎邏輯的，是嚴(yán)密的，是對(duì)實(shí)際過程的科學(xué)的抽象，因此得出的結(jié)論是對(duì)客觀世界真實(shí)的反映．本題實(shí)驗(yàn)的四個(gè)步驟中，只有②是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余都是推理，實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)棰冖邰佗?分類正確的選項(xiàng)是B項(xiàng)． 3.孔明燈俗稱許愿燈．放孔明燈是我國(guó)的一種民俗文化．如圖所示，孔明燈在點(diǎn)燃后加速上升的過程中，忽略其質(zhì)量的變化，則孔明燈的（　　） A．重力勢(shì)能減少，動(dòng)能減少 B．重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加 C．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少 D．重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加 【答案】D 【解析】孔明燈加速上升，所在位置高度增大，故重力勢(shì)能增大；速度增大。則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大，故D正確。 4.下列關(guān)于動(dòng)能的說法中，正確的是 A.運(yùn)動(dòng)物體所具有的能就是動(dòng)能 B.物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，則物體在全過程中的動(dòng)能不變 C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)能不變 D.物體只在外力F作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)力F減小時(shí)，其動(dòng)能在增加 【答案】CD 5.如圖所示，物塊在推力F作用下沿斜面勻速?gòu)腁運(yùn)動(dòng)到B，則在運(yùn)動(dòng)過程中 A.動(dòng)能減小，勢(shì)能增大 B.動(dòng)能不變，勢(shì)能增大 C.動(dòng)能增大，勢(shì)能減小 D.動(dòng)能減少，勢(shì)能不變 【答案】B 6.伽利略利用如圖所示的裝置做如下的實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)至右側(cè)斜面上升，斜面上先后鋪墊三種粗糙程度不同的材料時(shí)，小球沿右側(cè)面上升 到的最高位置依次為1、2、3.對(duì)次三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可直接得到的結(jié)論是 A.如果斜面光滑，小球可上升到比O’點(diǎn)更高的位置 B.如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) C.小球受到斜面阻力越小，其上升的位置越高 D.自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng) 【答案】C 【解析】此實(shí)驗(yàn)中的變量是阻力大小與小球上升的高度，故可直接得到的結(jié)論應(yīng)是阻力大小與上升高度之間的關(guān)系，C正確其余錯(cuò)誤。