高考物理一轮复习 第五章 第3课 机械能守恒定律及其应用课件.ppt

高考总复习物理 第二单元能量守恒定律第3课机械能守恒定律及其应用 1 理解并掌握势能 重力势能 弹性势能 的概念及机械能守恒定律的表达式与本质含义 能够熟练运用机械能守恒定律解题 2 考查题型齐全 本定律广泛应用于力学综合题中 提醒探究 题型1重力做功与重力势能的关系 1 对重力势能的理解 1 重力势能的相对性 重力势能是物体与地球所组成的系统所共有的能量 其数值ep mgh 与参考面的选取有关 式中的h是物体重心到参考面的高度 当物体在参考面之上时 ep为正值 当物体在参考面之下时 ep为负值 一般可选地面或某物体系中的最低点为零势能参考面 物体在两位置间的势能差与参考面的选择无关 提醒探究 2 重力势能的系统性 重力势能是地球与物体所组成的系统所共有的 2 重力做功与重力势能的关系 1 重力做正功 重力势能减少 且减少量等于重力做的功 2 物体克服重力做功 重力势能增加 且增加量等于克服重力做的功 3 表达式 wg ep1 ep2 ep 3 重力做功的特点 重力做功与运动路径无关 只跟物体的起点位置和终点位置有关 提醒探究 例 为了把一个大小可忽略质量为m的小铁块移上高度为h的台阶 可以采用两种方法 在ac间架设一木板 用与木板平行的力将铁块沿木板缓慢推到c 先用水平力从a将其沿地面缓慢推到b 再从b缓慢搬到c 如图所示 下列说法中正确的是 提醒探究 a 第 种情况克服重力做的功较多b 第 种情况克服重力做的功较多c 两种情况克服重力做的功一样多d 小铁块增加的重力势能一样多 提醒探究 提醒探究 方法点窍判断克服重力做功 或重力做功 的多少 只取决于重力以及终点与起点的高度差 与运动的路径无关 重力势能的变化量则取决于重力做功的多少 判断增加还是减少则看是重力做功还是克服重力做功 重力做正功 重力势能减小 克服重力做功 重力势能增加 提醒探究 变式训练 1 将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处 在这个过程中 下列说法中正确的是 取g 10m s2 c a 重力做正功 重力势能增加1 0 104jb 重力做正功 重力势能减少1 0 104jc 重力做负功 重力势能增加1 0 104jd 重力做负功 重力势能减少1 0 104j 提醒探究 提醒探究 题型2对机械能守恒的判断 对守恒条件的理解 1 只受重力作用 例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动 物体的机械能守恒 2 受其他力 但其他力不做功 只有重力或弹力做功 例如物体沿光滑的曲面下滑 受重力 曲面的支持力的作用 但曲面的支持力不做功 物体的机械能守恒 提醒探究 提醒探究 a 圆环机械能守恒b 橡皮绳的弹性势能一直增大c 橡皮绳的弹性势能增加了mghd 橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大 提醒探究 提醒探究 提醒探究 方法点窍机械能是否守恒的判断方法1 利用机械能的定义判断 直接判断 机械能包括动能 重力势能和弹性势能 判断机械能是否守恒可以看物体或系统机械能的总和是否变化 2 用做功判断 若物体或系统只有重力或弹簧的弹力做功 或虽受其他力 但其他力不做功 则物体或系统的机械能守恒 提醒探究 3 用能量转化来判断 若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化 则物体或系统的机械能守恒 4 对多个物体组成的系统 除考虑是否只有重力或弹簧的弹力做功外 还要考虑系统内力做功 如有滑动摩擦力做功时 因有摩擦产生热 系统机械能将有损失 提醒探究 变式训练 2 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 b 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加量 提醒探究 提醒探究 题型3机械能守恒用于单个物体 机械能守恒的三种表达式 提醒探究 例 如图所示 斜面轨道ab与水平面之间的夹角 53 bd为半径r 4m的圆弧形轨道 且b点与d点在同一水平面上 在b点 斜面轨道ab与圆弧形轨道bd相切 整个轨道处于竖直平面内且处处光滑 在a点处有一质量m 1kg的小球由静止滑下 经过b c两点后从d点斜抛出去 最后落在地面上的s点时的速度大小vs 8m s 已知a点距地面的高度h 10m b点距地面的高度h 5m 设以mdn为分界线 其左边为一阻力场区域 右边为真空区域 g取10m s2 cos53 0 6 求 提醒探究 1 小球经过b点时的速度为多大 2 小球经过圆弧轨道最低处c点时对轨道的压力多大 3 小球从d点抛出后 受到的阻力ff与其瞬时速度方向始终相反 求小球从d点至s点的过程中阻力ff所做的功 提醒探究 提醒探究 提醒探究 方法点窍应用机械能守恒定律的基本思路1 选取研究对象 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的初 末状态时的机械能 4 选取方便的机械能守恒定律的方程形式进行求解 提醒探究 变式训练 3 光滑曲面轨道置于高度为h 1 8m的平台上 其末端切线水平 另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和