江苏省溧阳市高三物理一轮复习 机械能势能机械能学案 新人教版.doc

必修2 第六章 机械能机械能守恒定律（总30）【学习目标】正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。能判断物体的机械能是否守恒。掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。【知识梳理】一、重力势能与弹性势能1重力势能(1)重力做功的特点：重力做功与_无关，只与初末位置的_有关(2)重力势能概念：物体由于_而具有的能表达式：ep_.矢标性：重力势能是_，正负表示其_(3)重力做功与重力势能变化的关系定性关系：重力对物体做正功，重力势能就_；重力对物体做负功，重力势能就_定量关系：重力对物体做的功_物体重力势能的减少量即wg(ep2ep1)_.2弹性势能(1)概念：物体由于发生_而具有的能(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量_，劲度系数_，弹簧的弹性势能越大(3)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：w_.二、机械能及其守恒定律1机械能_和_统称为机械能，即e_，其中势能包括_和_2机械能守恒定律(1)内容：在只有_做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能_(2)表达式：ek1ep1_.(要选零势能参考平面)ek_.(不用选零势能参考平面)ea增_.(不用选零势能参考平面)3.应用机械能守恒定律的基本思路(1)选取研究对象物体或系统；(2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒；(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程初、末状态时的机械能；(4)选取适当的机械能守恒定律的方程形式(ek1ep1ek2ep2、ekep或eaeb)进行求解【例题讨论】例1（2011全国卷）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）a. 运动员到达最低点前重力势能始终减小b. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加c. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒d. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关例2如图是一个横截面为半圆、半径为r的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系物体a、b，且ma2mb，从图示位置由静止开始释放a物体，当物体b到达半圆顶点时，求绳的张力对物体b所做的功 例3 如图8所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角为30， 另一边与水平地面垂直，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线 两端分别与物块a和b连接，a的质量为4m，b的质量为m.开始时，将b按在地面上不动，然后放开手，让a沿斜面下滑而b上升，所有摩擦均忽略不计当a沿斜面下滑距离x后，细线突然断了求物块b上升的最大高度h.(设b不会与定滑轮相碰)例4 如图所示，光滑水平面ab与竖直面内的半圆形导轨在b点相接，导轨半径为r.一个质量为m的物体将弹簧压缩至a点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过b点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达c点试求： (1)弹簧开始时的弹性势能；(2)物体从b点运动至c点克服阻力做的功；(3)物体离开c点后落回水平面时的动能巩固练习：1质量为m的小球从高h处由静止开始自由下落，以地面作为参考平面当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为 ()a2mg bmgc.mg d.mg2.如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙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，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ） a物块的机械能一定增加b物块的机械能一定减小c物块的机械能可能不变d物块的机械能可能增加也可能减小3如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g10 m/s2) ()a10 j b15 j c20 j d25 j4.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质 量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b 后，a可能达到的最大高度为 ()ah b1.5h c2h d2.5h如图所示，abc和def是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中abc的末端水平，def是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径df沿竖直方向，c、d可看作重合的点现有一可视为质点的小球从轨道abc上距c点高为h的地方由静止释放(g