2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 5-3-1 考點強(qiáng)化 機(jī)械能守恒的判斷課件.ppt

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機(jī)械能守恒的判斷 01 02 03 04 課堂互動 1 利用機(jī)械能的定義判斷 直接判斷 分析動能和勢能的和是否變化 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)化來判斷若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(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 4 注意 只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功時 可從以下三方面理解 1 只受重力作用 例如在不考慮空氣阻力情況下的各種拋體運動 物體的機(jī)械能守恒 2 受其他力作用 但其他力不做功 只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功 3 彈力做功伴隨著彈性勢能的變化 并且彈力做的功等于彈性勢能的減少量 A 圖甲中 物體A將彈簧壓縮的過程中 物體A機(jī)械能守恒B 圖乙中 物體A固定 物體B沿斜面勻速下滑 物體B的機(jī)械能守恒C 圖丙中 不計任何阻力和定滑輪質(zhì)量時 物體A加速下落 物體B加速上升過程中 物體A B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D 圖丁中 小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時 小球的機(jī)械能守恒 題組剖析 轉(zhuǎn)到解析 1 多選 如圖2所示 下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是 題組剖析 解析題圖甲中重力和彈力做功 物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 但物體A機(jī)械能不守恒 選項A錯誤 題圖乙中物體B勻速下滑 動能不變 重力勢能減小 物體B的機(jī)械能不守恒 選項B錯誤 題圖丙中繩子張力對物體A做負(fù)功 對物體B做正功 代數(shù)和為零 物體A B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 選項C正確 題圖丁中小球的動能不變 勢能不變 機(jī)械能守恒 選項D正確 答案CD 轉(zhuǎn)回原題 2 多選 質(zhì)量為m的物體 從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度 下列說法正確的是 A 物體的重力勢能減少2mghB 物體的機(jī)械能保持不變C 物體的動能增加2mghD 物體的機(jī)械能增加mgh 題組剖析 解析因重力做了mgh的功 由重力做功與重力勢能變化關(guān)系可知重力勢能減少mgh 合力做功為2mgh 由動能定理可知動能增加2mgh 除重力之外的力做功mgh 所以機(jī)械能增加mgh 選項A B錯誤 C D正確 答案CD 3 如圖3所示 P Q兩球質(zhì)量相等 開始兩球靜止 將P上方的細(xì)繩燒斷 在Q落地之前 下列說法正確的是 不計空氣阻力 A 在任一時刻 兩球動能相等B 在任一時刻 兩球加速度相等C 在任一時刻 系統(tǒng)動能和重力勢能之和保持不變D 在任一時刻 系統(tǒng)機(jī)械能是不變的 題組剖析 解析細(xì)繩燒斷后 由于彈簧處于伸長狀態(tài) 通過對P Q兩球受力分析可知aP aQ 在任一時刻 兩球的動能不一定相等 選項A B錯誤 系統(tǒng)內(nèi)有彈力做功 彈性勢能發(fā)生變化 系統(tǒng)的動能和重力勢能之和發(fā)生變化 選項C錯誤 Q落地前 兩球及彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功 整個系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 選項D正確 答案D 規(guī)律總結(jié) 1 水平面上物體做勻速直線運動或勻速圓周運動 其機(jī)械能保持不變 2 光滑斜面上的物體沿斜面勻加速下滑或勻減速上滑時機(jī)械能守恒 若物體受摩擦力或其他力作用勻速下滑或勻速上滑 則機(jī)械能不守恒 3 物體在豎直面內(nèi)的光滑軌道上運動時 軌道支持力不做功 則機(jī)械能守恒 4 細(xì)線懸掛的物體在豎直平面內(nèi)擺動時 懸線的拉力不做功 則機(jī)械能守恒 對一些繩子突然繃緊 物體間非彈性碰撞等問題機(jī)械能一般不守恒 除非題中有特別說明或暗示 5 拋體運動 如平拋 斜拋 不考慮空氣阻力的過程中機(jī)械能守恒 常見機(jī)械能守恒的判斷 2 2015 天津理綜 5 如圖6所示 固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán) 圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接 彈簧的另一端連接在墻上 且處于原長狀態(tài) 現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑 已知彈簧原長為L 圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L 未超過彈性限度 則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中 A 圓環(huán)的機(jī)械能守恒B 彈簧彈性勢能變化了C 圓環(huán)下滑到最大距離時 所受合力為零D 圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變 備選訓(xùn)練 備選訓(xùn)練1 如圖示 斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上 現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放 不計一切摩擦 則在小球從釋放到落至地面的過程中 下列說法正確的是 A 斜劈對小球的彈力不做功B 斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C 斜劈的機(jī)械能守恒D 小球重力勢能的減小量等于斜劈動能的增加量 解析小球的位移方向豎直向下 斜劈對小球的彈力對小球做負(fù)功 小球?qū)π迸膹椓π迸稣?斜劈的機(jī)械能增大 小球的機(jī)械能減少 但斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 小球重力勢能的減少量 等于小球和斜劈動能增加量之和 故B正確 A C D錯誤 答案B 備選訓(xùn)練 1 分析兩物體受力情況 2 分析各力的做功及能量轉(zhuǎn)化情況如何 備選訓(xùn)練2 如圖所示 用輕彈簧相連的物塊A和B放在光滑的水平面上 物塊A緊靠豎直墻壁 一顆子彈沿水平方向射入物塊B后留在其中 由子彈 彈簧和A B所組成的系統(tǒng)在下列依次進(jìn)行的過程中 機(jī)械能守恒的是 A 子彈射入物塊B的過程B 物塊B帶著子彈向左運動 直到彈簧壓縮量最大的過程C 彈簧推著帶子彈的物塊B向右運動 直到彈簧恢復(fù)原長的過程D 帶著子彈的物塊B因慣性繼續(xù)向右運動 直到彈簧伸長量達(dá)最大的過程 審題導(dǎo)析注意系統(tǒng)相互作用過程及運動過程的分析 v0 v A B A B之間還有伸縮 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題 解析子彈射入物塊B的過程中 子彈和物塊B組成的系統(tǒng) 由于要克服子彈與物塊之間的滑動摩擦力做功 一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能 所以機(jī)械能不守恒 在子彈與物塊B獲得了共同速度后一起向左壓縮彈簧的過程中 對于A B 彈簧和子彈組成的系統(tǒng) 由于墻壁給A一個推力作用 系統(tǒng)的外力之和不為零 但這一過程中墻壁彈力不做功 只有系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功 動能和彈性勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化 系統(tǒng)機(jī)械能守恒 這一情形持續(xù)到彈簧恢復(fù)原長為止 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長后 整個系統(tǒng)將向右運動 墻壁不再有力作用在A上 這時物塊的動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化 故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 答案BCD