高三物理一轮复习 第5章 第3讲机械能守恒定律课件 新人教版.ppt

走向高考 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 高考总复习 机械能 第五章 第一部分同步复习讲练 第3讲机械能守恒定律 第五章 考点体验 题型突破 学科特色素养 课时作业 2 3 4 1 基础自测1 关于重力势能 下列说法中正确的是 a 物体的位置一旦确定 它的重力势能的大小也随之确定b 物体与零势能面的距离越大 它的重力势能也越大c 一个物体的重力势能从 5j变化到 3j 重力势能减少了d 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 答案 d 势能 解析 物体的重力势能与参考面有关 同一物体在同一位置相对不同的参考面的重力势能不同 a选项错 物体在零势能面以上 距零势能面的距离越大 重力势能越大 物体在零势能面以下 距零势面的距离越大 重力势能越小 b选项错 重力势能中的正 负号表示大小 5j的重力势能小于 3j的重力势能 c选项错 重力做的功量度了重力势能的变化 d选项正确 考点梳理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 路径 高度差 机械能 被举高 mgh 标量 大小 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 ep2 ep1 2 弹性势能 1 概念 物体由于发生 而具有的能 2 大小 弹性势能的大小与弹簧的 及 有关 弹簧的 越大或 越大 弹簧的弹性势能越大 减少 增加 等于 ep1 ep2 弹性形变 形变量 劲度系数 形变量 劲度系数 2 势能属于系统所共有重力势能是物体和地球组成的系统所共有的 而不是物体单独具有的 物体的重力势能 只是一种简化的说法 弹性势能属于系统所有 即由弹簧各部分组成的系统所共有 而与外界物体无关 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x 0处为零势能点 4 势能是标量 正负具有大小的含义 机械能守恒定律 a 由a到c的过程中 动能和重力势能之和保持不变b 由b到c的过程中 弹性势能和动能之和逐渐减小c 由a到c的过程中 物块m的机械能守恒d 由b到c的过程中 物块与弹簧组成的系统机械能守恒 答案 bd 解析 对物块由a到c的过程中 除重力做功外还有弹簧弹力做功 物块机械能不守恒 a c错误 对物块和弹簧组成的系统机械能守恒 即重力势能 弹性势能和动能之和不变 上升过程中 重力势能增加 故弹性势能和动能之和逐渐减小 b d正确 考点梳理1 内容 在只有 或弹簧的 做功的情况下 物体的 或 和动能发生相互转化 但机械能的总量保持 3 机械能守恒的条件 1 只有 或弹簧的 做功 2 受其他外力 但其他外力不做功或做功的代数和 重力 弹力 重力势能 弹性势能 不变 重力 弹力 为零 归纳领悟1 机械能守恒定律的研究对象一定是系统 至少包括地球在内 通常我们说 小球的机械能守恒 其实一定包括地球在内 因为重力势能就是小球和地球所共有的 另外小球的动能中所用的v 也是相对于地面的速度 2 当研究对象 除地球以外 只有一个物体时 往往根据是否 只有重力做功 来判定机械能是否守恒 当研究对象 除地球以外 由多个物体组成时 往往根据是否 没有摩擦力和介质阻力 来判定机械能是否守恒 3 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 命题规律根据机械能守恒条件 判断物体或系统的机械能是否守恒 机械能守恒条件的理解 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沿斜面下滑 在物体下滑过程中 下列说法正确的是 解析 物体下滑过程中 由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力 使斜面加速运动 斜面的动能增加 物体克服其相互作用力做功 物体的机械能减少 但动能增加 重力势能减少 选项a正确 选项b错误 物体沿斜面下滑时既沿斜面向下运动 又随斜面向右运动 其合速度方向与弹力方向不垂直 弹力方向垂直于接触面 但与速度方向之间的夹角大于90 所以斜面对物体的作用力对物体做负功 选项c错误 对物体与斜面组成的系统 仅有重力做功 因此 系统机械能守恒 选项d正确 综上所述 该题的正确答案为a d 答案 ad 总结评述 判断机械能守恒时 对单个物体就看是否只有重力做功 并非只受重力 虽受其他力 但其他力不做功或做功代数和为零 对由两个或几个物体组成的系统 在判断其机械能守恒时 就看是否只有重力或系统内弹力做功 若有其他外力或内力做功 如内部有摩擦等 则系统机械能不守恒 2014 山东泰安一模 将一质量为m的小球套在一光滑的 与水平面夹角为 l0 如图所示 小球滑到底端时速度恰好为零 则小球运动过程中 下列说法中正确的是 a 小球的机械能守恒b 弹性绳的弹性势能将一直增大c 小球到达底端时 弹性绳的弹性势能的增量等于mgld 小球和弹性绳组成的系统机械能守恒 答案 cd 解析 根据机械能守恒的条件可知 小球机械能不守恒 小球和弹性绳组成的系统机械能守恒 a错误 d正确 由于 45 弹性绳的形变量先减小后增大 弹性绳的弹性势能将先减小后增大 b错误 小球滑到底端的过程由动能定理得mgl w弹 0 则w弹 mgl 所以弹性绳的弹性势能的增量等于mgl c正确 命题规律利用机械能守恒定律 计算物体的动能 势能的变化 及物体在某一位置的速度大小 单个物体机械能守恒定律的应用 2014 课标全国 取水平地面为重力势能零点 一物块从某一高度水平抛出 在抛出点其动能与重力势能恰好相等 不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为 答案 b 2014 安徽理综 如图所示 有一内壁光滑的闭合椭圆形管道 置于竖直平面内 mn是通过椭圆中心o点的水平线 已知一小球从m点出发 初速率为v0 沿管道mpn运动 到n点的速率为v1 所需时间为t1 若该小球仍由m点以初速率v0出发 而沿管道mqn运动 到n点的速率为v2 所需时间为t2 则 a v1 v2 t1 t2b v1t2c v1 v2 t1 t2d v1 v2 t1 t2 答案 a 18 多个物体组成的系统机械能守恒定律的应用命题规律多个物体组成的系统机械能守恒 由于系统的内力做功 单个物体机械能不守恒 利用系统机械能守恒 求系统或某物体在某一时刻的速度大小或位置 如图所示 在长为l的轻杆中点a和端点b处各固定一质量为m的球 杆可绕无摩擦的轴o转动 使杆从水平位置无初速度释放摆下 求当杆转到竖直位置时 轻杆对a b两球分别做了多少功 答案 0 2mgl0 2mgl a 下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能b 下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能c 甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点d 杆从右向左滑回时 乙球一定不能回到凹槽的最低点 答案 a 解析 环形槽光滑 甲 乙组成的