江蘇省2019版高中物理學業(yè)水平測試復習 第七章 機械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機械能守恒定律學案 必修2.doc
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第19講 重力勢能 彈性勢能 機械能守恒定律 緊扣考綱 考情再現(xiàn) 測試內(nèi)容 測試要求 2018年 2017年 2016年 2015年 2014年 重力勢能 重力勢能的變化與重力做功的關系 A 23 10、26 彈性勢能 A 6 11 28 9 28 機械能守恒定律 C 27 28 10 考點一 重力勢能 重力勢能的變化與重力做功的關系 (1)重力勢能是物體由于受到重力而具有的跟物體和地球的__________________________的能量．表達式為Ep＝mgh.物體重力勢能的大小與________________有關． (2)重力勢能的變化與重力做功的關系：重力做正功時，重力勢能________，________的重力勢能等于重力做的正功；克服重力做功(重力做負功)時，重力勢能______，________的重力勢能等于克服重力做的功．重力所做的功只跟________________________________有關，跟物體運動的________無關． 例1 (2018鹽城學測模擬)如圖1所示，斜坡式自動扶梯將質(zhì)量為50 kg的小華從地面送到4 m高的二樓，g取10 m/s2，在此過程中小華的( ) 圖1 A．重力做功為2 000 J，重力勢能增加了2 000 J B．重力做功為－2 000 J，重力勢能增加了2 000 J C．重力做功為2 000 J，重力勢能減小了2 000 J D．重力做功為－2 000 J，重力勢能減小了2 000 J 考點二 彈性勢能 物體由于________________________________而具有的能量叫做彈性勢能，物體的________________越大，彈性勢能越大． 例2 (2015江蘇學測)如圖2所示，小朋友在玩蹦蹦桿游戲的過程中，關于桿上彈簧，下列說法中不正確的是( ) 圖2 A．彈簧恢復到原長時，彈性勢能為零 B．彈簧恢復原長過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 C．彈簧形變量最大時，彈性勢能不一定最大 D．彈簧壓縮過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢能 考點三 機械能守恒定律 (1)機械能是________和__________的統(tǒng)稱，即E機械＝Ek＋Ep. (2)機械能守恒定律：______________________________的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能________________，這就是機械能守恒定律，表達式為Ek1＋Ep1＝______________________. 特別提醒 判斷機械能是否守恒的常用方法和常見情形 (1)直接分析某一物理過程中動能與勢能之和是否不變，例如物體沿斜面勻速運動，則物體機械能一定不守恒． (2)分析受力：如果只受重力(或彈力)，則機械能一定守恒，例如不計空氣阻力時做拋體運動的物體． (3)分析受力做功：如果除重力(或彈力)以外有其他力，但其他力不做功，機械能也守恒，例如在光滑曲面上運動的物體機械能守恒． (4)系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，系統(tǒng)內(nèi)外也沒有機械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化． 例3 (2018宿遷學測模擬)下列過程中，運動物體機械能守恒的是( ) A．物體沿斜面勻速下滑 B．物體沿水平面做勻速直線運動 C．物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動 D．物體豎直向下做勻速直線運動 例4 (2018鹽城學測模擬)如圖3所示，質(zhì)量為20 kg的小明坐在秋千板上蕩秋千，已知繩長2.5 m，秋千板的質(zhì)量為5 kg，小明和秋千板運動到最低點時速度為5 m/s.不計空氣阻力和繩的質(zhì)量，小明可視為質(zhì)點，g＝10 m/s2.求： 圖3 (1)小明的最大動能； (2)秋千板上升的最大高度； (3)運動到最低點時繩對秋千板的拉力． 考點四 機械能守恒定律的綜合應用 (1)機械能守恒時幾種列方程的形式 ①選取零勢能面后，確定初、末位置的機械能，列等式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2； ②不需要選取零勢能面，找出物體初、末位置動能變化量和勢能變化量，列等式|ΔEk|＝|ΔEp|. (2)應用機械能守恒定律解題的一般步驟 ①確定研究系統(tǒng)(通常是物體和地球、彈簧等)和所研究的物理過程； ②進行受力分析判斷機械能是否守恒； ③選取零勢能面，確定物體在初、末位置的動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)； ④根據(jù)機械能守恒定律列方程求解． (3)運用機械能守恒定律時，首先判斷是否守恒，分清運動過程，確定初、末狀態(tài)列方程． 例5 (2017屆連云港學測模擬)如圖4所示，在同一豎直平面內(nèi)有兩個上下正對著的相同半圓形光滑軌道，半徑為R，它們之間的距離為x且可調(diào)，在最低點B處與最高點A處各放一個壓力傳感器．一質(zhì)量為m的小球在兩軌 道間運動，小球經(jīng)過最低點B時壓力傳感器示數(shù)為20mg(在后面的實驗中總保持該示數(shù)不變)，g為重力加速度，不計空氣阻力． 圖4 (1)求小球經(jīng)過最低點B時的速度大??； (2)當調(diào)節(jié)x＝R時，求小球經(jīng)過最高點A處時壓力傳感器的示數(shù)； (3)在保證小球能經(jīng)過最高點A的情況下改變x，兩壓力傳感器示數(shù)差的絕對值ΔF也隨之改變．試通過計算在坐標系中畫出隨變化的圖象． 1．(2018江蘇學測)宋代詩人蘇軾的名句“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中蘊含了一些物理知識．關于拉弓過程，下列說法正確的是( ) A．人對弓的作用力大于弓對人的作用力 B．人對弓的作用力小于弓對人的作用力 C．弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大 D．弓的彈性形變越大，彈性勢能就越小 2.(2017江蘇學測)如圖5所示，兩個相同的彈簧懸掛在天花板上．彈簧A下端掛一重物M，彈簧B受一豎直拉力F作用，兩彈簧的伸長量相等，未超過彈性限度．則兩彈簧彈性勢能的關系為( ) 圖5 A．EpA>EpB B．EpA
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