江苏省姜堰市张甸中学高三物理一轮复习 5.3 机械能守恒定律教学案+同步作业.doc

课题：5.3机械能守恒定律 知识点：重力势能 弹性势能1重力势能(1)重力做功的特点 ： 重力做功与 _无关，只与始末位置的 _有关 重力做功不引起物体 _的变化(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：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量即wg( ) _ .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 _.要点深化1重力势能公式中h的含义要特别注意 ：重力势能公式epmgh中的h表示高度，用来表示物体所在的位置，是个状态 量，是由规定的高度零点(如地面)开始量度的，向上为正3势能的相对性 ：重力势能具有相对性，同一物体位于同一位置时，由于选择不同的水平面作为零势能面，其重力势能的数值(包括正、负)也不同因而，要确定重 力势能，须首先确定零势能面但是，同一物体在两个不同位置时重力势能之差是确定的，只与两位置的高度差h有关，与零势能面的选取无关弹性势能一般取形变量x0处为零势能点4势能是标量，正负具有大小的含义针对训练：1. 如图，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度由底端冲上倾角为30的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为 g，在这个过程中有关该物体的说法中正确的是()a重力势能增加了mgh b动能损失了mgh c动能损失了 1.5 mghd机械能损失了0.5mgh知识点2：机械能守恒定律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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能 _ (2)表达式： _ _ .(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)要点深化：1对机械能守恒条件的理解 “只有重力做功”不等于“只受重力作用”在该过程中，物体可以受其他力的作用，只要这些力不做功，或所做的功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功” 针对训练：2. 如图所示，abcd是一段竖直平面内的光滑轨道，ab段与水平面成角，cd段与水平面成角，其中bc段水平，且其长度大于l.现有两小球p、q，质量分别是2m、m，用一长为l的轻质直杆连接，将p、q由静止从ab段上高h处释放，在轨道转折处用光滑小圆弧连接，不考虑两小球在轨道转折处的能量损失则小球p滑上cd轨道的最大高度h为() ah bh+ chlsin dh+ 知识点3：功能关系一、能量转化和守恒定律 ： 能量既不会消失，也不会创生它只能从一种形式_为另一种形式， 或者从一个物体_ 到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量 的总量保持_ 二、常见的几种功与能的关系1合外力对物体做功等于物体动能的改变 w合 _，即动能定理2重力做功对应重力势能的改变 wgepep1ep2 重力做多少正功，重力势能_ 多少；重力做多少负功，重力势能_ 多少3弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应 wfepep1ep2 弹力做多少正功，弹性势能 _多少；弹力做多少负功，弹性势能 _ 多少4除重力或弹簧的弹力以外的其他力的功与物体_ 的增量相对应，即w其他e. (1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功，物体的机械能就_ 多少 (2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少_，物体的机械能就减少多少 (3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功或做功的代数和为零，物体的机械能 【例1】如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球a和物块b，跨过 固定于斜面体顶端的小滑轮o，倾角为30的斜面体置于水平地面上a的质量为m，b的质量为4m.开始时，用手托住a，使oa段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，ob绳平行于斜面，此时b静止不动将a由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是() a物块b受到的摩擦力先减小后增大 b地面对斜面体的摩擦力方向一直向右 c小球a的机械能守恒 d小球a的机械能不守恒，a、b系统的机械能守恒 变式训练：如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从 图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是()a斜劈对小球的弹力不做功 b斜劈与小球组成的系统机械能守恒 c斜劈的机械能守恒 d小球重力势能减小量等于斜劈动能的增大量 【例2】，内壁光滑的空心细管弯成的轨道abcd固定在竖直平 面内，其中bcd段是半径r0.25 m的圆弧，c为轨道的最低点，cd为 圆弧，ac的竖直高度差h0.45 m在紧靠管道出口d处有一水平放置且绕其水平中心轴oo匀速旋转的圆筒，圆筒直径d0.15 m，筒上开有小孔e.现有质量为m0.1 kg且可视为质点的小球由静止开始从管口a滑下，小球滑到管道出口d处时，恰好能从小孔e竖直进入圆筒，随后，小球由小孔e处竖直向上穿出圆筒不计空气阻力，取g10 m/s2.求： (1)小球到达c点时对管壁压力的大小和方向； (2)圆筒转动的周期t的可能值张甸中学高三物理一轮复习作业课题：5.3机械能守恒定律 编制：王昭民 审核：于正华 2011.11.5 姓名_1.如图所示，一个质量为m的小铁块沿半径为r的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为() a.mgr b.mgr c.mgr d.mgr2.如图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()a物体的重力势能减少，动能增加b斜面的机械能不变c斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功d物体和斜面组成的系统机械能守恒3.如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，演员a站于地面，演员b从图示的位置由静止开始向下摆，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，演员a刚好对地面无压力，则演员a与演员b质量之比为()a11 b21 c31 d414.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 d2.5h5.如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3 kg的物体被一个劲度系数为120 n/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3 m才停下来，下列说法正确的是(g取10 m/s2)()a物体开始运动时弹簧的弹性势能ep7.8 jb物体的最大动能为7.8 jc当弹簧恢复原长时物体的速度最大d当物体速度最大时弹簧的压缩量为x0.05 m6.来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手蹦床是一项好看又惊险的运动，如图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线pq是弹性蹦床的原始位置，a为运动员抵达的最高点，b为运动员刚抵达蹦床时的位置，c为运动员抵达的最低点不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，a、b、c三个位置运动员的速度分别是va、vb、vc，机械能分别是ea、eb、ec，则它们的大小关系是()avavc bvavb，vbec deaeb，ebec7.如图所示