高考物理第一轮总复习 机械能守恒定律课件

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1、 温故自查查1重力势能(1)重力做功的特点重力做功与 无关，只与始末位置的 有关重力做功不引起物体 的变变化路径高度差机械能(2)重力势势能概念：物体由于 而具有的能表达式：Ep .矢标标性：重力势势能是 ，正负负表示其 被举高mgh标量大小(3)重力做功与重力势势能变变化的关系定性关系：重力对对物体做正功，重力势势能就 ；重力对对物体做负负功，重力势势能就 定量关系：重力对对物体做的功 物体重力势势能的减少量即WG(Ep2Ep1) .减少增加等于Ep1Ep22弹性势能(1)概念：物体由于发发生 而具有的能(2)大小：弹弹性势势能的大小与弹弹簧的 及有关，弹弹簧的 越大或 越大，弹弹簧的弹弹性

2、势势能越大弹性形变 形变量劲度系数形变量劲度系数考点精析 1重力势能公式中h的含义要特别注意重力势能公式Epmgh中的h表示高度，用来表示物体所在的位置，是个状态量，是由规定的高度零点(如地面)开始量度的，向上为正；而自由落体公式h gt2中的h表示自由下落物体的位移，是个过程量，是由起始位置开始量度的，向下为正，二者不能混为一谈2势势能属于系统统所共有重力势势能是物体和地球组组成的系统统所共有的，而不是物体单单独具有的，“物体的重力势势能”只是一种简简化的说说法弹弹性势势能属于系统统所有，即由弹弹簧各部分组组成的系统统所共有，而与外界物体无关3势势能的相对对性重力势势能具有相对对性，同一物体

3、位于同一位置时时，由于选择选择 不同的水平面作为为零势势能面，其重力势势能的数值值(包括正、负负)也不同因而，要确定重力势势能，须须首先确定零势势能面但是， 同一物体在两个不同位置时时重力势势能之差是确定的，只与两位置的高度差h有关，与零势势能面的选选取无关弹弹性势势能一般取形变变量x0处为处为 零势势能点4势势能是标标量，正负负具有大小的含义义温故自查查1内容：在只有 (或弹弹簧的 )做功的情况下，物体的 (或 )和动动能发发生相互转转化，但机械能的总总量保持 重力弹力重力势能弹性势能不变3机械能守恒的条件(1)只有 (或弹弹簧的 )做功(2)受其他外力，但其他外力不做功或做功的代数和 重力

4、弹力为零考点精析 1机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的另 外小球的动能中所用的v，也是相对于地面的速度2当研究对象(除地球以外)只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦力和介质阻力”来判定机械能是否守恒3“只有重力做功”不等于“只受重力作用”在该该过过程中，物体可以受其他力的作用，只要这这些力不做功，或所做的功的代数和为为零，就可以认为认为 是“只有重力做功”. 温故自查查1能的概念：一个物体能够够 ，

5、这这个物体就具有能量2规规律：各种不同形式的能量可以 ，而且在转转化的过过程中能量 对外做功相互转化 守恒3功能关系：做功的过过程就是 的过过程，物体 就有多少形式的能 为为其他形式的能，功是能量转转化的 (1)重力做正功，重力势势能 ；重力做负负功，重力势势能 (2)弹弹力做 ，弹弹性势势能减少；弹弹力做 ，弹弹性势势能 能量转化做了多少功转化量度减少增加正功负功增加考点精析应用功能关系需注意的问题 1搞清力对“谁”做功：对“谁”做功就对应“谁”的位移，引起“谁”的能量变化如子弹物块模型中，摩擦力对子弹的功必须用子弹的位移去求解，这个功引起子弹动能变化 2搞清不同的力做功对应不同形式的能的改

6、变不同的力 做功对应对应 不同形 式能的变变化定量的关系合外力功( 所有外 力的功)动动能变变化合外力对对物体做功等于 物体动动能的增量 W合Ek2Ek1重力的功重力势势 能变变化重力做正功，重力势势能 减少；重力做负负功， 重力势势能增加 WGEpEp1Ep2 弹弹簧弹弹力 的功弹弹性势势能变变 化弹弹力做正功，弹弹性势势能 减少；弹弹力做负负功， 弹弹性势势能增加 WFEpEp1Ep2 只有重力 、弹弹簧 弹弹力的 功不引起机 械能变变化机械能守恒 E0不同的力做功对应对应 不同形 式能的变变化定量的关系除重力和弹弹簧弹弹力 之外的力做的功机械能变变化除重力和弹弹簧弹弹力之外的力做多少 正

7、功，物体的机械能就增加多 少；除重力和弹弹力之外的力做 多少负负功，物体的机械能就减 少多少 W除G、F外E电场电场 力的功电势电势 能变变化电场电场 力做正功，电势电势 能减少； 电场电场 力做负负功，电势电势 能增加 W电电Ep分子力的功分子势势能变变化分子力做正功，分子势势能减少；分 子力做负负功，分子势势能增加 W分子Ep一对对滑动动摩擦力的 总总功内能变变化作用于系统统的一对对滑动动摩擦力一 定做负负功，系统统内能增加Q Ffl相对对温故自查查能量既不会 ，也不会凭空消失，它只能从一种形式 为为另一种形式，或从一个物体 到另一个物体，而在转转化和转转移的过过程中，能量的总总量 凭空产

8、生 转化转移保持不变考点精析能的转化和守恒定律的理解和应用 1对定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等 (2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等2应应用定律解题题的步骤骤：(1)分清共有多少种形式的能(如动动能、势势能、电电能、内能等)在变变化(2)明确哪些能量增加，哪些能量减少(3)减少的总总能量一定等于增加的总总能量，据此列出方程：E减E增3能量转转化和转转移具有方向性(1)能量耗散：宏观过观过 程中，流散到周围环围环 境中的内能无法收集重新利用的现现象(2)能量利用过过程的实质实质 ：能量转转化和传递传递 的

9、过过程(3)能量耗散表明，能量数量并未减少，但在可以利用的品质质上降低了，从便于使用到不便于使用命题规律 根据机械能守恒条件，判断物体或系统的机械能是否守恒考例1 如图图所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过过程中，下列说说法正确的是( )A物体的重力势势能减少，动动能增加B斜面的机械能不变变C斜面对对物体的作用力垂直于接触面，不对对物体做功D物体和斜面组组成的系统统机械能守恒解析 物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力，使斜面加速运动，斜面的动能增加；物体克服其相互作用力做功，物体的机械能减少，但动 能增加，重力势能减少，选项A正确

10、选项B错误物体沿斜面下滑时既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于 接触面，但与速度方向之间的夹角大于90，所以斜面对物体的作用力对物体做负功，选项C错误，对物体与斜面组成的系统，仅有重力做功，因此，系统机械能守恒，选 项D正确综上所述，该题的正确答案为A、D.答案 AD总结评述 判断机械能守恒时时，对单对单 个物体就看是否只有重力做功，并非只受重力，虽虽受其他力，但其他力不做功或做功代数和为为零对对由两个或几个物体组组成的系统统，在判断其机械能守恒时时，就看是否只有重力或系统统内弹弹力做功，若有其他外力或内力做功(如内部有摩擦等)，则则系统统机械能不守

11、恒如图图所示，光滑细细杆AB、AC在A点连连接，AB竖竖直放置，AC水平放置，两相同的中心有小孔的小球M、N，分别别套在AB和AC上，并用一细绳细绳 相连连，细绳细绳 恰好被拉直，现现由静止释释放M、N，在运动过动过 程中下列说说法正确的是()AM球的机械能守恒BM球的机械能减小CM和N组组成的系统统的机械能守恒D绳绳的拉力对对N做负负功解析 由于杆AB、AC光滑，所以M下降，N向左运动，N动能增加，M对N做功，所以M的机械能减小，N的机械能增加，对MN系统无外力做功，所以系统的机械能守恒 答案 BC命题规律 利用机械能守恒定律，计算物体的动能、势能的变化，及物体在某一位置的速度大小考例2 如

12、图图，斜面与半径R2.5m的竖竖直半圆组圆组成光滑轨轨道，一个小球从A点斜向上抛，并在半圆圆最高点D水平进进入轨轨道，然后沿斜面向上，最大高度达到h10m，求小球抛出的速度和位置解析 小球从A到D的逆运动为平抛运动，由机械能守恒，平抛初速度vD为答案 见见解析总结评述 本题题巧妙地把小球从A到D的运动动看为为从D到A的平抛运动动的逆运动动如图图所示，在水平台面上的A点，一个质质量为为m的物体以初速度v0被抛出，不计计空气阻力，求它到达台面下h处处的B点时时速度的大小解析 物体在抛出后的运动过程中只受重力作用，机械能守恒命题规律 多个物体组成的系统机械能守恒，由于系统的内力做功，单个物体机械能不

13、守恒，利用系统机械能守恒，求系统或某物体在某一时刻的速度大小或位置考例3 如图图所示，B是质质量为为2m、半径为为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上A是质质量为为m的细细长长直杆，光滑套管D被固定在竖竖直方向，A可以自由上下运动动，物块块C的质质量为为m，紧紧靠半球形碗放置初始时时，A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘边缘 接触然后从静止开始释释放A，A，B，C便开始运动动求：(1)长长直杆的下端运动动到碗的最低点时时，长长直杆竖竖直方向的速度和B、C水平方向的速度；(2)运动过动过 程中，长长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度解析 杆只能沿竖直方向运动，杆下降过程，

14、其重力势能转化为A、B和C的动能，杆下降到最低位置时速度为零，而B和C达到了最大速度此后B、C分离、B减速，C匀速，B的动能又转化为杆的重力势能(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，(2)长直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，碗的水平速度亦为0.答案 (1) 总结评述 本题题的切入点较较高，是一道区分度较较高的题题，分析时时要注意：长长直杆在竖竖直方向向下运动时动时 ，先加速后减速，下端运动动到碗的最低点时时，长长直杆竖竖直方向的速度为为0；再往后，B、C两物体分离，长长直杆在竖竖直方向向上运动动先加速后减速，下端运动动到最高点时时，长长直杆竖竖直方向的速度为为0.准确分析直杆在竖竖直方向的运动动状态态是解决本题题的关键键如图图所示，光滑半圆圆上有两个小球，质质量分别为别为m和M，由细绳细绳 挂着，今由静止开始释释放，求小球m至C点时时的速度(m未离开半圆轨圆轨 道)解析 以两球和地球组成的系统为研究对象在运动过程中，系统的机械能守恒选初态位置为零势能面：命题规律 分析物体或系统受力和做功，利用功能关