高考物理大一轮精讲（夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养）5.3 机械能守恒定律课件.ppt

第3单元机械能守恒定律 夯实必备知识 对应学生用书第91页必备知识一重力势能 基础梳理 1 定义 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积 2 表达式 ep 3 矢标性 重力势能是 但有正负 其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小 4 重力势能的特点 1 系统性 重力势能是物体和 所共有的 2 相对性 重力势能的大小与参考平面的选取 但重力势能的变化与参考平面的选取 5 重力做功与重力势能变化的关系 wg mgh 标量 地球 有关 无关 ep 即时训练 1 关于重力势能 下列说法中正确的是 a 重力势能是地球与物体所组成的系统共有的b 重力势能为负值 表示物体的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少c 卫星绕地球做椭圆运动 当由近地点向远地点运动时 其重力势能减小d 只要物体在水平面以下 其重力势能为负值解析 由重力势能的系统性可知 a正确 物体在参考平面时重力势能为零 高于参考平面时重力势能为正 低于参考平面时 重力势能为负 其 正 负 表示大小 b正确 卫星由近地点到远地点的过程中 克服重力做功 重力势能增大 c错误 参考平面的选取是任意的 水平面不一定是参考平面 d错 答案 a b 必备知识二弹性势能 基础梳理 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 弹性形变 越大 越大 ep 解析 开始时弹簧处于压缩状态 撤去力f后 物体先向右加速运动后向右减速运动 所以物体的机械能先增大后减小 所以b错 弹簧先恢复原长后又逐渐伸长 所以弹簧的弹性势能先减少后增加 d对 a c错 答案 d 必备知识三机械能守恒定律 基础梳理 1 内容在只有 做功的物体系统内 动能与势能可以互相转化 而总的机械能保持不变 2 机械能守恒的条件只有重力或弹力做功 3 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 只有重力或系统内的弹力做功 3 弹力做功伴随着弹性势能的变化 并且弹力做的功等于弹性势能的减少量 4 机械能守恒的三种表达式 1 守恒观点的表达式为 ek1 ep1 或e1 e2 2 转化观点的表达式为 ek1 ek2 或 ek 3 转移观点的表达式为 ea 重力或弹力 ek2 ep2ep2 ep1 ep eb 即时训练 3 关于机械能是否守恒 下列说法正确的是 a 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒b 做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒c 做变速运动的物体机械能可能守恒d 合力对物体做功不为零 机械能一定不守恒解析 做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体 如果是在竖直平面内则机械能不守恒 a b错误 合力做功不为零 机械能可能守恒 d错误 c正确 答案 c 精研疑难要点 解析 沿坡长 粗糙程度大的斜面拉物体时克服摩擦力做的功较多 故b正确 由于重力做功与物体运动的具体路径无关 只与初 末位置物体的高度差有关 不论是光滑路径还是粗糙路径 也不论是直线运动还是曲线运动 只要初 末位置的高度差相同 重力做功就相同 因此 不论坡度大小 长度大小及粗糙程度如何 只要高度差相同 克服重力做的功就一样多 故d正确 答案 b d 1 关于重力势能的几种理解 正确的是 a 重力势能等于零的物体 一定不会对别的物体做功b 放在地面上的物体 它的重力势能一定等于零c 由不同高度将某一物体抛出 落地时重力势能相等d 相对不同的参考平面 物体具有不同数值的重力势能 但并不影响研究有关重力势能的问题解析 重力势能的大小与参考平面选取有关 故可知重力势能为0的物体也有可能对外做功 则a b错误 d正确 由于重力势能是状态量 所以c正确 答案 c d 解析 甲图中重力和弹力做功 物体a和弹簧组成的系统机械能守恒 但物体a机械能不守恒 a错 乙图中物体b除受重力外 还受弹力 弹力对b做负功 机械能不守恒 但从能量特点看a b组成的系统机械能守恒 b错 丙图中绳子张力对a做负功 对b做正功 代数和为零 a b机械能守恒 c对 丁图中动能不变 势能不变 机械能守恒 d对 答案 c d 答案 a c 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 第四步 形成解题思路 由机械能守恒定律求得b点时的速度 由机械能守恒定律求得c点时的速度 根据向心力的知识可解得fn 在阻力场区域 由动能定理可得w 答案 1 10m s 2 43n 3 68j 答案 1 h 0 2m 2 0 1m 提升学科素养 题后悟道 利