高三物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律专题研究课件.ppt

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破 要点一 例1 多选 2016 华中师大附中二模 如图所示 质量为m的物体 可视为质点 以某一速度从A点冲上倾角为30 的固定斜面 其运动的加速度为3 4g 此物体在斜面上上升的最大高度为h 则在这个过程中物体 BD A 重力势能增加了3 4mghB 重力势能增加了mghC 动能损失了mghD 机械能损失了1 2mgh 解析 设物体受到的摩擦阻力为Ff 由牛顿运动定律得Ff mgsin30 ma 3 4mg 解得Ff 1 4mg 重力势能的变化由重力做功决定 故 Ep mgh 动能的变化由合外力做功决定 Ff mg sin30 x ma x 3 4mg h sin30 3 2mgh机械能的变化由重力或系统内弹力以外的其他力做功决定 故 E机械 Ff x 1 4mg h sin30 1 2mgh 故B D两项正确 A C两项错误 感悟提升 功是能的转化的量度 不同的力做功 对应不同形式的能转化 具有一一对应关系 要点研析突破 1 如图所示 在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道 半径OA水平 OB竖直 一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落 小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力 已知AP 2R 重力加速度为g 则小球从P到B的运动过程中 D A 重力做功2mgRB 机械能减少mgRC 合外力做功mgRD 克服摩擦力做功1 2mgR解析 小球从P到B的运动过程中 重力做功mgR 选项A错误 小球在B点恰好对轨道没有压力 只有重力提供向心力 mg mvB2 R 故vB 从P到B 对小球应用动能定理 mgR WFf 1 2mvB2 0 1 2mgR WFf 1 2mgR 选项C错误 选项D正确 克服摩擦力做的功等于机械能的减少量 选项B错误 要点研析突破 要点二 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 2 2015 黄石二中三模 如图所示 一物体质量m 2kg 在倾角为 37 的斜面上的A点以初速度v0 3m s下滑 A点距弹簧上端B的距离AB 4m 当物体到达B后将弹簧压缩到C点 最大压缩量BC 0 2m 然后物体又被弹簧弹上去 弹到的最高位置为D点 D点距A点AD 3m 挡板及弹簧质量不计 g取10m s2 sin37 0 6 求 1 物体与斜面间的动摩擦因数 2弹簧的最大弹性势能Epm 要点研析突破 解析 1 物体从开始位置A点到最后D点的过程中 弹性势能没有发生变化 动能和重力势能减少 机械能的减少量为 E Ek Ep 1 2mv02 mglADsin37 物体克服摩擦力产生的热量为Q Ffx 其中x为物体的路程 即x 5 4m Ff mgcos37 由能量守恒定律可得 E Q 由 式解得 0 52 2 由A到C的过程中 动能减少 Ek 1 2mv02 重力势能减少 Ep mglACsin37 摩擦生热Q FflAC mgcos37 lAC 由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为 Epm Ek Ep Q 联立 解得 Epm 24 5J 答案 1 0 52 2 24 5J 要点研析突破 要点三 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 速效提升训练 1 如图所示 ABCD是一个盆式容器 盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧 B C是水平的 其距离d 0 50m 盆边缘的高度为h 0 30m 在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑 已知盆内侧壁是光滑的 而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为 0 10 小物块在盆内来回滑动 最后停下来 则停的地点到B的距离为 D A 0 50mB 0 25mC 0 10mD 0 解析 设小物块在BC段通过的总路程为s 由于只有水平面上存在摩擦力 则小物块从A点开始运动到最终静止的整个过程中 摩擦力做功为 mgs 而重力做功与路径无关 由动能定理得 mgh mgs 0 0 代人数据可解得s 3m 由于d 0 50m 所以 小物块在BC段经过3次往复运动后 又回到B点 速效提升训练 2 一根长为L 质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上 其长度的一半悬于桌边 若要将悬着的部分拉回桌面 至少需做功 D A 1 2mgLB 1 4mgLC mgLD 1 8mgL解析 悬于桌边的链条质量为1 2m 将其拉上桌面 重心升高1 4L 故至少做功为1 8mgL D项正确 速效提升训练 3 多选 如图所示 卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱 使之沿斜面加速向上移动 在移动过程中 下列说法正确的是 CD A F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C 木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 解析 木箱加速上滑的过程中 拉力F做正功 重力和摩擦力做负功 支持力不做功 由动能定理得 WF WG Wf 1 2mv2 0 即WF WG Wf 1 2mv2 A B两项错误 又因克服重力做功WG等于物体增加的重力势能 所以WF Ep Ek Wf 故D项正确 又由重力做功与重力势能变化的关系知C项也正确 速效提升训练 4 多选 如图所示 水平面上的轻弹簧一端与物体相连 另一端固定在墙上P点 已知物体的质量为m 2 0kg 物体与水平面间的动摩擦因数 0 4 弹簧的劲度系数k 200N m 现用力F拉物体 使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm 这时弹簧具有弹性势能Ep 1 0J 物体处于静止状态 若取g 10m s2 则撤去外力F后 BD A 物体向右滑动的距离可以达到12 5cmB 物体向右滑动的距离一定小于12 5cmC 物体回到O点时速度最大D 物体到达最右端时动能为0 系统机械能不为0 解析 物体向右滑动时 kx mg ma 当a 0时速度达到最大 而此时弹簧的伸长量x mg k 物体没有回到O点 故C项错误 因弹簧处于原长时 Ep mg x 0 8J 故物体到O点后继续向右运动 弹簧被压缩 因有Ep mgxm Ep 得xm Ep Ep mg Ep mg 12 5cm 故A项错误 B项正确 因物体滑到最右端时 动能为零 弹性势能不为零 故系统的机械能不为零 D项正确 速效提升训练 速效提升训练 6 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时 引力势能可表示为Ep GMm r 其中G为引力常量 M为地球质量 该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动 由于受到极稀薄空气的摩擦作用 飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2 此过程中因摩擦而产生的热量为 C A GMm 1 R2 1 R1 B GMm 1 R1 1 R2 C D 解析 在R1轨道做圆周运动时有GMm