《（状元之路）高考物理一轮复习 5-3 机械能守恒定律课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（状元之路）高考物理一轮复习 5-3 机械能守恒定律课件 新人教版（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 要正确理解系统机械能守恒的条件，可从以下几个方面入手。 恒”的意义 “守恒”即“保持不变”，只要系统的动能增加 (或减少 )跟系统的重力势能的减少 (或增加 )相等，系统的动能与重力势能之和就保持不变，即系统的总机械能就守恒。 功能关系 ) 重力势能的变化是由于重力做功引起，并且重力所做的功 故 学案 3 机械能守恒定律 考点 1 机械能守恒定律 机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，而是看是否只有重力或弹力做功。 动能的变化则是合外力 (包括重力 )做功引起的，而且合外力对物体所做的功 ： 合 若系统机械能守恒，必然有 ，由以上两式可得，即 可见，只要重力的功等于合力
2、的功，亦即只要只有重力做功，系统的机械能就守恒。 二、机械能守恒的表达形式 初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和。 动能的增加量等于势能的减少量。 物体机械能的减少量。 (1)运用“ 1”列式，应选好零势能面，且初、末状态必须用同一零势能面计算势能。 (2)运用“ 2”列式，关键是要分清势能的增加量或减少量，不可死记公式。 【 例 1】 如图所示，两光滑斜面的倾角分别为 30 和 45 、质量 分别为 2m和 不计 滑轮的质量和摩擦 )，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交 换两滑块位置， 再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有 ( ) 的张力、沿斜面的下滑力和斜 面的支持力的作
3、用 【 解析 】 考查受力分析、连接体整体法处理复杂问题的能力。每个滑块受到三个力：重力、绳子拉力、斜面的支持力，受力分析中应该是按性质分类的力，沿着斜面下滑力是分解出来的按照效果命名的力， 体是上滑还是下滑要看两个物体的重力沿着斜面向下的分量的大小关系，由于质量为 2质量为 何一个滑块受到的绳子拉力与绳子对滑块的拉力等大反向， 系统除了重力之外，支持力对系统每个滑块不做功，绳子拉力对每个滑块的拉力等大反向，且对滑块的位移必定大小相等，故绳子拉力作为系统的内力对系统做功总和为零，故系统只有重力做功，机械能守恒， 械能守恒的条件 判断系统机械能是否守恒，常用以下两种方法： 从做功情况看，若系统只
4、有重力或弹力做功，其他力不做功，那么系统的机械能守恒，这种方法常用于判断单个物体 (与地球构成的系统 )的机械能是否守恒。 从能量转化情况看，若系统的机械能与其他形式的能不发生相互转化，则系统的机械能守恒，这种方法常用于判断几个物体构成的系统的机械能是否守恒。 在下面四个图所示情况中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、 B、 A、 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、 B、 这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( ) C 1 机械能守恒定律的应用 【 例 2】 2010年高考江苏物理卷 在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳 飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。
5、如图所示， 他们将选手简化为质量 m=60 手抓住绳由静止开始摆 动，此时绳与竖直方向夹角 =53，绳的悬挂点 =3 m。 不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取 重力加速度 g=10 m/ (1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小 F； (2)若绳长 l=2 m，选手摆到最高点时松手落入水 中。设水对选手的平均浮力 00 N，平均 阻力 00 N，求选手落入水中的深度 d； (3)若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长， 在浮台上的落点距岸边越远；小阳却认为绳 越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。 【 答案 】 (1)1 080 N (2)1.2 m (3)见
6、解析 【 解析 】 (1)由机械能守恒定律得 =(1/2)手做圆周运动在最低点，有 Fl 解得 F=(3选手对绳的拉力 F=F 则 F=1 080 N。 (2)由动能定理得 d)-(f1+f2)d=0 则 d=(f1+解得 d=1.2 m。 (3)选手从最低点做平抛运动，则有 x= 1/2)立式解得 当 l=H/2时， 得 l=1.5 m 因此，两人的看法均不正确。 当绳长越接近 1.5 点距岸边越远。 )c o (2 应用机械能守恒定律要注意 (1)机械能守恒定律方程往往只涉及过程的初、末两状态，不必考虑中间过程的细节，这使问题解决变得简单快捷。 (2)列机械能守恒定律方程之前，须先确定参考
7、平面，灵活选择零势能面可使方程得到简化。本题中还可以以细弯管的最低点所在水平面为参考平面，同学们可试着列出机械能守恒定律方程，并与本题解析中所列方程进行比较，看哪个更简便。 (3)常用的机械能守恒表达形式有以下两种： 某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“ 2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内 (所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多 )，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体 (可视为质点 )以 m/ 次经过“ 8002”后从 物体与地面 计其他机械能损失。已知 =0.5 m,数字“ 0”的半径 R=0.2 m，小物体质量 m=g=10 m/：
8、 (1)小物体从 (2)小物体经过数字“ 0”的最高点时 管道对小物体作用力的大小和方向。 【 答案 】 (1)0.8 m (2),方向竖直向下 2 【 例 3】 如图所示，劲度系数为 、 2拴接，劲度系 数为 轻质弹簧上端与物块 2拴接，下端压在桌面上 (不拴接 )，整个系统处于平衡状态。现 施力将 物块 1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧刚好脱离桌面。 求此过程中，物块 1和物块 2增加的 重力势能。 【 解析 】 根据平衡条件确定各量之间的关系： x1=k1 弹簧 整个过程中物块 1上升的高度。 h1=x1+x2+(m1+m2)g(1/) 所以物块 1增加的重力势能： E1=m1(m1+
9、1/)块 2上升的高度： h2=(m1+k2g 其增加的重力势能 E2=m2(m1+k2 【 答案 】 21 1 2 1211m m m 2 1 2 22m m m 重力、弹力做功及势能的变化 本题的情景设置不算复杂，但由于涉及物体的平衡、胡克定律、重力做功、弹簧的弹力做功、重力势能的变化等多个知识点以及弹簧 簧 块 1和 2的重力势能等多个物理量，所以试题难度较大。解本题的关键是寻找物块 1、 2的位置关系变化，在方法上注意应用整体法和隔离法，在求解 要漏加 虑 利用 【 答案 】 如图所示，质量为 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为 相连，弹簧的劲度系数为 k， A、 条不可伸长的轻绳绕过轻
10、滑轮，一端连物体 A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态， 在挂钩上挂一质量为 并从静止状态释放，已知它恰好能使 将 m1+物体 D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次 的速度的大小是多少？ (已知重力加速度为 g) 21 1 21322m m m gm m k3 【 例 4】 如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端 各系一小球 a和 b。 m，静置于地面； m， 用手托 住，高度为 h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 大高度为 ( ) 解析 】 设 v，据机械能守恒定律得：31/2)1/2) 3 ，则由机械能守恒定律得： 1/2)得： H=本题选 B。
11、B 对系统应用机械能守恒必须注意是否只有重力 (或弹力 )做功或者只有系统内部的动能和势能相互转化或转移，与其他形式的能不发生转化。 多个物体系统机械能守恒定律的应用 【 答案 】 图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角 =30，另一边与水平地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细绳跨过定滑轮，两端分别与物体 连接， m， 始时将 后放开手，让 上升。物块 绳突然断了。求物体 。 ( 4 考点 2 功能关系 一、应用功能关系需注意的问题 ”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化。 二、摩擦力做功与产生内能的关系 (1)静摩擦力可以做正功、负功，还可以不做功。 (2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(摩擦力起着传递机械能的
