高中物理学业水平测试 专题四 考点4 机械能守恒定律及其应用配套课件.ppt

考点4 机械能守恒定律及其应用 一 机械能守恒定律1 机械能 和 包括重力势能和弹性势能 统称为机械能 2 机械能守恒定律 1 当只有重力做功时 物体的 和 相互转化 动能 势能 动能 势能 2 当只有弹力做功时 物体的动能和弹性势能相互转化 3 当重力和弹力同时做功时 物体的 与 发生相互转化 即只有重力和系统内弹力做功的情况下 物体的机械能总保持不变 这就是机械能守恒定律 3 表达式 4 注意 系统所受合外力为零时机械能不一定守恒 比如 系统内存在相对运动摩擦时 动能 势能 二 机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律反映的是物体初 末状态的机械能 应用机械能守恒定律解题时 应注意以下问题 1 注意研究对象和研究过程的选取 2 在讨论系统的机械能时要灵活选取参考平面 3 公式中涉及的系统在不同时刻的速度必须是相对于同一 参考系而言 4 公式中涉及的不同时刻的势能必须是相对于同一参考平 面的 相等 机械能守恒定律 例1 单选 2011年广东学业水平模拟 下列现象中 机 械能守恒的是 不计空气阻力 b a 沿斜面匀速下滑的物体b 抛出的钢球做平抛运动c 跳伞运动员在空中匀速下降d 气球在平衡力作用下匀速竖直上升 解析 沿斜面匀速下滑的物体受到摩擦力作用 机械能不守恒 跳伞运动员在空中受到的空气阻力不能忽略 机械能不守恒 气球匀速上升 受空气浮力作用 机械能同样不守恒 只有b项符合题意 例2 单选 关于物体的机械能是否守恒的叙述 下列 说法中正确的是 d a 做匀速直线运动的物体 机械能一定守恒b 做匀变速直线运动的物体 机械能一定守恒c 外力对系统所做的功等于零时 机械能一定守恒d 物体若只有重力做功 机械能一定守恒 解析 只有重力或系统内弹力做功才是机械能守恒的条件 a b c中都可能有重力之外的其他力做功 因此机械能不一定守恒 d中只有重力做功 机械能一定守恒 1 单选 下述说法正确的是 d a 系统所受的合力为零 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 物体只有重力 弹力做功时 机械能一定守恒解析 物体的机械能是否守恒与合外力是否为零无关 a b都错 物体受到重力 弹力以外的力作用时 只要这些力不做功 机械能是可以守恒的 c错 显然 d正确 2 单选 忽略空气阻力 下列物体运动过程中满足机械 能守恒的是 d a 电梯匀速下降b 汽车刹车到停下来c 物体沿着斜面匀速下滑d 物体做自由落体运动解析 当物体只有重力 或弹簧弹力 做功 其他力不做功 或其他力做功的代数和为0 时 物体的机械能才守恒 只有d选项满足 3 单选 滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动 当它回到出发点时速率变为v2 且v2 v1 取斜面底端重 力势能为零 则 b a 上升时机械能减小 下降时机械能增大b 上升时机械能减小 下降时机械能也减小c 上升过程中动能全部转化为重力势能d 下降过程中重力势能全部转化为动能解析 由于v2 v1 说明斜面不光滑 存在摩擦力 因此 机械能不守恒 无论是上升 还是下降 摩擦力均做负功 因此 上升时机械能减小 下降时机械能也减小 b正确 4 单选 质量为1kg的物体从倾角30 长2m的光滑斜面顶端静止滑下 设初始点为零势能点 当它滑到斜面中点 的机械能与动能分别为 c a 10jc 0j 5j5j b 10jd 20j 15j10j 解析 物体初速为0 初始点势能为0 物体全过程只有重力做功 则物体机械能守恒且为0 即可判断c正确 这时重力势能的减少量等于动能的增加量 故在中点时 物体动能为5j 5 多选 以下运动示例中 机械能守恒的是 a 自由落体运动 abd b 竖直上抛运动c 跳伞运动员张开降落伞匀速下落的运动d 平抛物体的运动解析