南京伟卓新教育培训中心 NO. 机械能守恒定律
一、机械能守恒定律(C)
1.机械能:物体的动能和势能的总和。 2.机械能守恒定律
(1)内容：在只有重力（及系统内弹力）作功的情形下物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
（2）公式：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 （初末势能要选同一零势能参考面 ） （3）条件：系统内只有重力（或弹力）做功，其它力不做功。
例1．（09年）．如图所示，质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g=10m/s，求： （1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）； （2）运动员起跳时的动能； （3）运动员入水时的速度大小。
例2．（10年）轻质弹簧的一端固定与竖直墙壁，另一端紧靠一质量m=2.0kg的木板（弹簧与模块没有连接），木块与水平地面间的摩擦因数=0.5，在外力作用下，模块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示，现撤去外力，木块向右运动，离开弹簧后继续滑行最终静止于B点，AB间距离x=1.0m。（取g=1.m/s） (1)求木块在向右运动过程中所受摩擦力的大小； (2)求木块在A点时，弹簧的弹性势能；
(3)从A到B的过程中，木块加速度大小和速度的变化情况。
地址：南京市东山新医路山水大厦15-2号
22
南京伟卓新教育培训中心 NO. 二、探究、实验：用打点计时器验证机械能守恒定律 （ a ）
实验目的：验证物体做自由落体运动过程中机械能守恒 实验原理：
1．自由落体运动中，物体的重力势能和动能相互转化，但总的机械能守恒，若物体某时刻即时速度为v，下落高度为h，恒有： mgh=
12
mv 22．借助打点记时器，通过纸带测出重物某时刻高度h和该时刻的即时速度v，即可验证机械能守恒定律。 3．测定第n点的即时速度的方法是： Vn=
snsn1 2T（1）电磁打点计时器的工作电压是10V以下，而电火花计时器的工作电压是220V （2）器材中没有秒表和天平
(3) 实验时，必须先接通电源，让打点记时器工作正常后才松开纸带让重锤下落． (4) 误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。 例1．（09年）“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示，实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是 A．重物的质量过大 B．重物的体积过小
C．电源的电压偏低 D．重物及纸带在下落时受到阻力 例2．小球在做自由落体运动的过程中，下列说法正确的是( ) A．小球的动能不变 B．小球的重力势能增大 C．小球的机械能减小 D．小球的机械能守恒
三、能量守恒定律 （A）
1.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转移转化过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 2.能量转化和转移具有方向性
①非再生能源：不能再次产生的能源（如煤、石油和天然气等）
②能量耗散：在能源利用过程中，有些能量转变成周围环境的内能，人类无法把这些内能
收集起来重新利用的现象（永动机不可制成）
例1．（10年）在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人
A．所受支持力做正功，机械能增加 B．所受支持力做正功，机械能减少 C．所受支持力做负功，机械能增加 D．所受支持力做负功，机械能减少 例2．(07年)关于能量和能源，下列说法中正确的是 A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加 B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C．能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要
D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源 例3．(08年)下列说法中正确的是
A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加 B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒 C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的 D．随着科技的发展，永动机是可以制成
地址：南京市东山新医路山水大厦15-2号
南京伟卓新教育培训中心 NO.
一． 选择题：
1.如图，质量为m的小球，从离桌面H高处自由下落．已知桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为(g为重力加速度) A．－mgh B．－mg(H＋h)
C．mgh D．mg(H－h)
2.我国发射的“神舟七号”飞船在绕地球45圈后返航．在返回舱拖着降落伞下落的过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为( )
A．重力做正功，重力势能减小 B．重力做正功，重力势能增加 C．重力做负功，重力势能减小 D．重力做负功，重力势能增加 3. 在下列过程中，若不计空气阻力，机械能守恒的是( )
A．石块在水中匀速下落的过程 B．铅球被抛出后在空中运动的过程 C．电梯加速上升的过程 D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 4.如图，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设以桌面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为 A．mgh B．mgh
C．mg(H＋h) D．mg(H－h)
5.关于能量和能源，下列表述正确的是( ) A．能量不能从一种形式转化为另一种形式 B．能量可以从一个物体转移到另一个物体 C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭
D．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒
6.用吊车将质量为m的物体从地面吊到h高度处，在这个过程中( ) A．物体克服重力做功mgh，重力势能增加mgh B．物体克服重力做功mgh，重力势能减少mgh C．重力对物体做功mgh，重力势能减少mgh D．重力对物体做功mgh，重力势能增加mgh
7.在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中，除了铁架台、低压交流电源、纸带等实验器材外，还必需的器材应包括( )
A．秒表 B．多用电表 C．打点计时器 D．弹簧秤 8.一个物体从某一高度开始自由下落，不计空气阻力，以下说法中错误的是( ) A．物体的动能不断增大 B．物体的重力势能不断减小 C．物体的机械能不断减小 D．物体的机械能守恒
地址：南京市东山新医路山水大厦15-2号
南京伟卓新教育培训中心 NO. 9．关于用自由落体法验证机械能守恒定律实验，下列说法中正确的是( ) A．重力势能的减少量mgh总是比动能的增加量mv2/2大 B．重力势能的减少量mgh总是比动能的增加量mv2/2小 C．实验时应先松开纸带，再接通电源 D．实验需要用天平测物体(重锤)的质量 10.下列说法正确的是( )
A．物体所受的合力为零，机械能一定守恒 B．物体所受合力不为零，机械能一定不守恒
C．物体受到重力、弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒 D．物体在只有重力、弹力做功时，机械能一定守恒
二．计算题:
1.固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为0.8m，A点与圆心O在同一水平线上，圆弧轨道底端
B点与圆心在同一竖直线上. C点离B点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的A点由静止释放，滑过B点后进入足够长的水平传送带，传送带由电动机驱动按图示方向运转，物块
2
与传送带间的动摩擦因数为0.1，g取10m/s.
（1）求物块从A点下滑到B点时速度的大小.
（2）若物块从A点下滑到传送带上后又恰能返回到C点，求物块在传送带上第一次往返所
用的时间.
地址：南京市东山新医路山水大厦15-2号
