全国通用版2019版高考物理大一轮复习第五章机械能及其守恒定律第16讲机械能守恒定律及其应用学案.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 第 16 讲 机械能守恒定律及其应用 考纲要求 考情分析 命题趋势 1机械能守恒的判断方法 2单个物体的机械能守恒 3多个物体的机械能守恒 2016 全国卷 ,24 机械能守恒定律是力学的重要规律之一,高考常考查验证机械能守恒定律的实验,要深刻理解机械能守恒定律的条件,会应用机械能守恒定律求解力学的综合问题 1重力做功与重力势能的关系 (1)重力做功的特点 重力做功与 _路径 _无关,只与始末位置的 _高度差 _有关 重力做功不引起物体 _机械能 _的变化 (2)重力势能 表达式: Ep _mgh_. 重力势能的特点 重力势能是物体和 _地球 _所共有的,重力势能的
2、大小与参考平面的选取 _有关 _,但重力势能的变化与参考平面的选取 _无关 _. (3)重力做功与重力势能变化的关系 定性关系:重力对物体做正功,重力势能 _减小 _;重力对物体做负功,重力势能 _增大 _; 定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能增量的负值即 WG _ (Ep2 Ep1)_ _ Ep_. 2弹性势能 (1)定义:发生 _弹性形变 _的物体之间,由于有弹力的相互作用而具有 的势能 (2)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能 _减小 _;弹力做负功,弹性势能 _增加 _.即 W _ Ep_. 3机械能守恒定律及其应用 (1)内容 在只有 _重力 _或 _弹簧弹力
3、 _做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的【 精品教育资源文库 】 机械能 _保持不变 _. (2)守恒条件 只有 _重力或弹簧弹力 _做功 1请判断下列表述是否正确,对不正确的表述,请说明原因 (1)被举到高处的物体重力势能可以为零 ( ) (2)克服重力做功,物体的重力势能一定增加 ( ) (3)发生弹性形变的物体都具有弹性势能 ( ) (4)弹簧弹力做正功时,弹性势能增加 ( ) 解析 弹簧弹力做正功时,弹性势能减少 (5)物体在速度增大时,其机械能可能在减小 ( ) (6)物体所受合外力为零时,机械能一定守恒 ( ) 解析 物体所受合外力为零时,运动状态不会发生变化,故动能
4、一定不变,但机械能不一定守恒 (7)物体受到摩擦力作用时,机械能一定要变化 ( ) 解析 物体受摩擦力的作用时,机械能可能不变例如物体在水平拉力的作用下沿水平粗糙地面匀速运动时,其机械能不变 (8)在只有重力、弹簧弹力做功的物体系统内,只发生动能和势能的相互转化,物体的机械能一定守恒 ( ) 一 机械能守恒的判断方法 1机械能守恒的条件:只有重力或系统内的弹力做功 2机械能守恒的判断方法: (1)从机械能的定义直接判断:若物体动能、势能均不变,机械能不变若一个物体动能不变,重力势能变化,或重力势能不变,动能变化或动能和重力势能同时增加 (或减小 ),其机械能一定变化 (2)用做功判断:若物体或
5、系统只有重力 (或弹簧的弹力 )做功,虽受其他外力,但其他外力不做功,则机械能守恒 (3)用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统的机械能守恒 例 1(2018 广西南宁调研 )在如图所示的物理过程示意图中,甲图为一端固定有小球【 精品教育资源文库 】 的轻杆,从右偏上 30 角释放后绕光滑支点摆动;乙图为末端固定有 A、 B 两小球的轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴 O 无摩擦转动;丙图为置于光滑水平面上的 A、 B 两小车, B 静止, A 获得一向右的初速度后向右运动,某时刻连接两车的细绳绷紧,然后带动B 车运动;丁图为置
6、于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球 从图示位置释放,小球开始摆动则关于这几个物理过程 (空气阻力忽略不计 ),下列判断中正确的是( A ) A甲图中小球机械能守恒 B乙图中小球 A 的机械能守恒 C丙图中两车组成的系统机械能守恒 D丁图中小球的机械能守恒 解析 甲图过程中轻杆对小球不做功,小球的机械能守恒;乙图过程中 A、 B 两球通过杆相互影响 (例如开始时 A 球带动 B 球转动 ),轻杆对 A 的弹力不沿杆的方向,会对小球做功,所以每个小球的机械能不守恒,但把两个小球作为一个系统时机械能守恒;丙图中绳子绷紧的过程虽然只有弹力作为内力做功,但弹力突变有内 能转化,机械能
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