高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律課件.ppt

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第三節(jié) 機(jī)械能守恒定律,第五章 機(jī)械能及其守恒定律,一、重力勢(shì)能 1定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受_與_的乘積 2公式：Ep_. 3矢標(biāo)性：重力勢(shì)能是_量，正負(fù)表示其_,重力,高度,mgh,標(biāo),大小,4特點(diǎn) (1)系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是_和_共有的 (2)相對(duì)性：重力勢(shì)能的大小與_的選取有關(guān)重力勢(shì)能的變化是_的，與參考平面的選取_ 5重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能_； 重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能_；重力做多少正(負(fù))功，重力勢(shì)能就_多少，即WG_.,地球,物體,參考平面,絕對(duì),無(wú)關(guān),減小,增大,減小(增大),Ep1Ep2,1.(單選)(2015太原質(zhì)檢)將質(zhì)量為100 kg的物體從地面提升到10 m高處，在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(取g10 m/s2)( ) A重力做正功，重力勢(shì)能增加1.0104 J B重力做正功，重力勢(shì)能減少1.0104 J C重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加1.0104 J D重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少1.0104 J,C,二、彈性勢(shì)能 1定義：物體由于發(fā)生_而具有的能 2大小：彈性勢(shì)能的大小與_及_有關(guān)，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)_，彈簧的彈性勢(shì)能越大 3彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系 彈力做正功，彈性勢(shì)能_；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能_,彈性形變,形變量,勁度系數(shù),越大,減小,增大,2.(單選)(2015杭州模擬)如 圖所示在光滑水平面上有一物體，它的 左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固 定在墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去力F后，物體將向右運(yùn)動(dòng)，在物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( ) A彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減少 B物體的機(jī)械能不變 C彈簧的彈性勢(shì)能先增加后減少 D彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增加,D,三、機(jī)械能守恒定律 1內(nèi)容：在只有_或_做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持_ 2表達(dá)式 (1)守恒觀點(diǎn):Ek1Ep1_ (要選零勢(shì)能參考平面). (2)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：Ek_ (不用選零勢(shì)能參考平面) (3)轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：EA增_ (不用選零勢(shì)能參考平面) 3機(jī)械能守恒的條件 只有_ (或_)做功或雖有其他外力做功但其他力做功的代數(shù)和_,重力,彈力,不變,Ek2Ep2,Ep,EB減,重力,彈力,為零,3.(單選)(2015云南昆明三中、玉溪一中統(tǒng)考)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m 的小 球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地 面上的 A點(diǎn)，已知桿與 水 平面之間的夾角 45，當(dāng)小球位 于 B 點(diǎn)時(shí)，彈簧與桿垂直，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)現(xiàn)讓 小 球自C點(diǎn) 由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個(gè)過(guò)程中，關(guān)于小球 的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是( ),B,A小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和保持不變 B小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先增大后減小 C小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變 D小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變,考點(diǎn)一 機(jī)械能守恒的判斷方法,考點(diǎn)二 機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用,考點(diǎn)一 機(jī)械能守恒的判斷方法 1利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷)：分析動(dòng)能和勢(shì)能的和是否變化 2用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重 力(或彈 簧 的彈 力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒 3用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng) 機(jī)械能守恒,(多選)如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是( ) A甲圖中，火箭升空的過(guò)程中，若勻速升空機(jī)械能守恒，若加速升空機(jī)械能不守恒 B乙圖中物體勻速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒 C丙圖中小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒 D丁圖中，輕彈簧將A、B兩小車彈開，兩小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,CD,解析 甲圖中無(wú)論火箭勻速上升還是加速上升，由于有推力做功，機(jī)械能增加，因而機(jī)械能不守恒 乙圖中拉力F做功，機(jī)械能不守恒 丙圖中，小球受到的所有力都不做功，機(jī)械能守恒 丁圖中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩小車的動(dòng)能，兩小車與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,總結(jié)提升 (1)機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力的功等于 零，更不是合外力為零；“只有重力做功”不等于 “只受重力作用” (2)分析機(jī)械能是否守恒時(shí)，必須明確要研究的系統(tǒng) (3)只要涉及滑動(dòng)摩擦力做功，機(jī)械能一定不守恒對(duì)于一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況，除非題目特別說(shuō)明，否則機(jī)械能必定不守恒,1.(多選)如圖所示，一輕彈簧一端 固定在O點(diǎn)，另一端系一小球，將小球從與懸 點(diǎn)O在同一水平面且使彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú) 初速度地釋放，讓小球自由擺下，不計(jì)空氣阻 力，在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( ) A小球的機(jī)械能守恒 B小球的機(jī)械能減少 C小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和不變 D小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,BD,考點(diǎn)二 機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用 1三種表達(dá)式的選擇 如果系統(tǒng)(除地球外)只有一個(gè)物體，用守恒觀點(diǎn)列方程較方便；對(duì)于由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的系統(tǒng)，用轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)列方程較簡(jiǎn)便,審題突破 (1)m1到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，兩球速度大小有何關(guān)系？ (2)從開始到繩斷，兩球高度變化各為多少？,總結(jié)提升 (1)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，要正確選擇系統(tǒng)和過(guò)程 (2)對(duì)于通過(guò)繩或桿連接的多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，注意找物體間的速度關(guān)系和高度變化關(guān)系 (3)鏈條、液柱類不能看做質(zhì)點(diǎn)的物體，要按重心位置確定高度,D,方法技巧機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 在求解多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的內(nèi)力做功時(shí)，一般先對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律，再對(duì)其中的一個(gè)物體應(yīng)用動(dòng)能定理,審題點(diǎn)睛 (1)兩環(huán)與細(xì)線組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？ (2)兩環(huán)在末態(tài)時(shí)的速度關(guān)系？ (3)細(xì)線拉力對(duì)環(huán)做的功屬于變力做功，如何求解？,答案 0.5 J 0.5 J,總結(jié)提升 對(duì)通過(guò)細(xì)線(細(xì)桿)連接的物體系統(tǒng)，細(xì)線(細(xì) 桿)對(duì)兩物體做的功大小相等、符號(hào)相反，即對(duì)系統(tǒng)做的總功 為零，其效果是使機(jī)械能在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移,3.(原創(chuàng)題)如圖所示，一輕桿兩端分別 固 定質(zhì)量均為m的小球A和B，放置于光滑半徑為R的半圓軌道中，A球與圓心等高，B球恰在半圓的最低點(diǎn)，然后由靜止釋放，求在兩球達(dá)到最大速度的過(guò)程中，輕桿對(duì)B球做的功,