2022届高考物理一轮复习第5单元机械能3机械能守恒定律及应用课件新人教版

第3讲机械能守恒定律及应用第3讲机械能守恒定律及应用1基础落实基础落实知识点一重力做功与重力势能的关系1．重力做功的特点(1)重力做功与________无关，只与始末位置的________有关．(2)重力做功不引起物体________的变化．路径高度差机械能知识点一重力做功与重力势能的关系路径高度差机械能2．重力势能(1)表达式：Ep＝________.(2)重力势能的特点mgh物体和地球有关无关2．重力势能mgh物体和地球有关无关3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能________；重力对物体做负功，重力势能________．(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量，即WG＝__________＝________.减小增大－(Ep2－Ep1)－ΔEp3.重力做功与重力势能变化的关系减小增大－(Ep2－Ep1)知识点二弹性势能1．定义：发生________的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能．2．弹簧弹性势能大小的决定因素：形变量和劲度系数．3．弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能________；弹力做负功，弹性势能________，即W＝________.弹性形变减小增加－ΔEp知识点二弹性势能弹性形变减小增加－ΔEp

动能势能保持不变

动能势能保持不变

思考辨析(1)被举到高处的物体的重力势能一定不为零．(

)(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小．(

)(3)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒．(

)(4)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化．(

)(5)弹力做正功，弹性势能一定增加．(

)×√×××思考辨析×√×××

答案：AD

答案：AD

考点突破考点突破考点一机械能守恒的理解与判断自主演练机械能守恒的判断方法(1)直接判断法：物体的动能与势能之和保持不变．(2)做功判断法：只有重力或系统内的弹力做功，其他力做功代数和为0.(3)能量转化判断法：系统内只有动能和势能的转化，没有其他形式的能转化．考点一机械能守恒的理解与判断[多维练透]1.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示．下列说法不正确的是(

)A．加速助跑过程中，运动员的动能增加B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C．起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D．越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少，动能增加解析：运动员加速助跑过程中，速度增加，动能增加，选项A正确；起跳上升过程中杆的弹性势能先增大后减小，运动员的重力势能一直增加，选项C正确，B错误；越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少，速度增加，动能增加，选项D正确．答案：B[多维练透]解析：运动员加速助跑过程中，速度增加，动能增加，2.[2021·福州模拟]如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，小球从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是(

)A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒答案：C2.[2021·福州模拟]如图所示，将一个内外侧均光滑的半解析：小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的趋势，但实际上没有动，整个系统中只有重力做功，所以小球与槽组成的系统机械能守恒；小球过了半圆形槽的最低点以后，半圆形槽向右运动，系统没有其他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统的机械能守恒；小球从A点至到达槽最低点过程中，小球先失重，后超重；小球由最低点向右侧最高点运动的过程中，半圆形槽也向右移动，半圆形槽对小球做负功，小球的机械能不守恒，故选项C正确．解析：小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向3.如图所示，倾角为θ的光滑斜面体C固定于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，释放后，A将向下运动，则在A碰地前的运动过程中(

)A．A的加速度大小为gB．物体A机械能守恒C．由于斜面光滑，所以物块B机械能守恒D．A、B组成的系统机械能守恒解析：物体A向下运动的过程中除受到重力以外，还受到细绳向上的拉力，物体A下落的加速度一定小于g，故A错误；物体A下落过程中，细绳的拉力做负功，A的机械能不守恒，故B错误；由于斜面光滑，A、B组成的系统在整个运动过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，但细绳拉力对B做正功，B的机械能增加，故C错误，D正确．答案：D3.如图所示，倾角为θ的光滑斜面体C固定于水平地面上，小物块考点二单个物体的机械能守恒问题师生共研机械能守恒定律的表达式考点二单个物体的机械能守恒问题

答案：B

答案：B

答案：A

答案：A

答案：B

答案：B

答案：A

答案：A

答案：AD

答案：AD练3如图所示，倾角为37°的斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A点，轨道半径R＝1m，将滑块由B点无初速度释放，滑块恰能运动到圆周的C点，OC水平，OD竖直，xAB＝2m，滑块可视为质点，取g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝，求：(1)滑块在斜面上运动的时间；(2)若滑块能从D点抛出，滑块仍从斜面上无初速度释放，释放点至少应距A点多远．练3如图所示，倾角为37°的斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A

题后反思题后反思

答案：D

答案：D解析：把A、B看成一个系统，系统的机械能与其他形式的能量之间没有转化，系统机械能守恒，但就每个物体而言，绳子的拉力都对其做功，机械能均发生变化，A错误；B增加的机械能与A减少的机械能相等，B错误；由于m1>m2，A减少的重力势能大于B增加的重力势能，C错误；二者运动过程中位移大小相等、速度大小相等，由ΔEp＝－ΔEk可知D正确．解析：把A、B看成一个系统，系统的机械能与其他形式的能量之间

答案：C

答案：C

题型3|弹簧连接的物体例4

如图所示，右边传送带长L＝15m、逆时针转动速度为v0＝16m/s，左边是光滑竖直半圆轨道(半径R＝0.8m)，中间是光滑的水平面AB(足够长)．用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连．甲的质量为m1＝3kg，乙的质量为m2＝1kg，甲、乙均静止在光滑的水平面上．现固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为sm＝12m．传送带与乙物体间动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，甲、乙两物体可看作质点．题型3|弹簧连接的物体

答案：D

答案：D

练5如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为k＝200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m＝4kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长．用手托住物体B使绳子刚好没有拉力，然后由静止释放．求(1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小；(2)物体A沿斜面向上运动多远时获得最大速度；(3)物体A的最大速度的大小．练5如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为k＝

练6

[2020·江苏卷，15]如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动．在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为2R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物．重物由静止下落，带动鼓形轮转动．重物落地后鼓形轮