2013届高考复习物理第五章第4讲机械能守恒定律.ppt

第五章： 功 和 能 重点难点诠释04 典型例题剖析08 适时仿真训练12 重点难点诠释 跟踪练习1 如图所示，桌面高地 面高H，小球自离桌面高h处由静止落 下，不计空气阻力，则小球触地的瞬 间机械能为(设桌面为零势面)( ) A.mgh B.mgH C.mg(Hh) D.mg(Hh) 解析 这一过程机械能守恒，以桌面为零势面， E初=mgh，所以着地时也为mgh，有的学生对此接受不了， 可以这样想，E初=mgh，末为E末= ， 而 由此两式可得：E末=mgh. 答案 A 重点难点诠释 跟踪练习2 (2007广东)下列运动满足机械能守恒的是( ) A.电梯匀速下降过程 B.起重机吊起重物过程 C.物体做自由落体运动过程 D.考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程 解析 机械能守恒的条件是物体系统内只有重力做功 或弹力做功，而对于单个物体来说，实际上就要求运动过程 中仅受重力，满足要求的只有C，物体做自由落体运动过程. 答案 C 重点难点诠释 跟踪练习3 对一个系统，下面说法正确的是( ) A.受到合外力为零时，系统机械能守恒 B.系统受到除重力弹力以外的力做功为零时，系统的机 械能守恒 C.只有系统内部的重力弹力做功时，系统的机械能守恒 D.除重力弹力以外的力只要对系统作用，则系统的机械 能就不守恒 解析 A，系统受到合外力为零时，系统动量守恒， 但机械能就不一定守恒. 答案 C 重点难点诠释 跟踪练习4 如图所示,具有初速度的物块,在沿倾角为30 、粗糙的斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的 拉力F作用,这时物块加速度的大小为4 m/s2,方向沿斜面向下.那 么在物块向上运动的过程中,正确的说法是( ) A.物块的机械能一定增加 B.物块的机械能一定减少 C.物块的机械能有可能不变 D.物块的机械能可能增加也可能减少 解析 重力产生的沿斜面向下的加速度a=gsin30= 5 m/s2,而物体实际加速度为4 m/s2,所以力F与摩擦力的合力 做正功,机械能增加. 答案 A 例2 (2007上海)在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如 图所示形状，相应的曲线方程为y=2.5cos(kx+ )(单位：m)， 式中k=1 m1.将一光滑小环套在该金属杆上，并从x0处以 v0=5 m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g=10 m/s2.则当 小环运动到x= m时的速度大小v m/s；该小环在x轴方 向最远能运动到x m处. 典型例题剖析 答案 典型例题剖析 解析 小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机 械能守恒.取y=0为零势能面，根据机械能守恒定律有， 将x0和x分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置， y0=1.25 m，y1=2.5 m，将数据代入上式得v= m/s. 当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零.根据机械能 守恒定律有 ，而 所以有 ，所以有x2= 例4 如图，质量为m1的物体A经一轻质 弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连， 弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态. 一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物 体A，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处 于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.现 在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态 释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上 典型例题剖析 升.若将C换成另一个质量为(m1+m2)的物体D，仍从上述初始 位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多 少？已知重力加速度为g. 解析 开始时，A、B 静止，设弹簧压缩量为x1，有 kx1=m1g 典型例题剖析 答案 挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时 弹簧伸长量为x2，有kx2=m2g B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到其最低 点.由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧弹性势能的增加量 为Em3g(x1+x2)m1g(x1+x2) C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同， 由能量关系得 =(m1+m2)g(x1+