北京专用2019版高考物理一轮复习第六章机械能第3讲机械能守恒定律及其应用课件.ppt
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1、第3讲机械能守恒定律及其应用,知识梳理?一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。,2.公式:Ep=mgh。,3.矢标性:重力势能是标量,但有正、负,其意义是表示物体的重力势能比它在零势能面上的重力势能大还是小,这与功的正、负的物理意义不同。,4.特点(1)系统性:重力势能是地球和物体共有的。(2)相对性:重力势能的大小与零势能面的选取有关。重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关。,5.重力做功与重力势能变化的关系重力做正功时,重力势能减小;重力做负功时,重力势能增加;重力做多少正(负)功,重力势能就减小(增加)多少,即WG=-Ep。,1.定义:物体由于发生弹性
2、形变而具有的能。,二、弹性势能,2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。,3.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,即弹簧恢复原长过程中弹力做正功,弹性势能减小,形变量变大的过程中弹力做负功,弹性势能增加。,1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以相互转化,而机械能的总量保持不变。,三、机械能守恒定律,2.守恒表达式,1.将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处,在这个过程中,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)?()A.重力做正功,重力势能增加1.0104
3、JB.重力做正功,重力势能减少1.0104 JC.重力做负功,重力势能增加1.0104 JD.重力做负功,重力势能减少1.0104 J,答案C提升物体过程中,重力做多少负功,重力势能就增加多少。,C,2.如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连接着一轻弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去力F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是?()?A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.物体的机械能不变C.弹簧的弹性势能先增加后减少D.弹簧的弹性势能先减少后增加,答案D撤去力F后,物体向右先加速运动,后减速运动,在弹簧恢复原长之前,弹性势能减少,之后弹簧被拉长
4、,弹性势能变大。,D,3.从高为h处以速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,如图所示。若取抛出点小球的重力势能为0,不计空气阻力,则小球着地时的机械能为?()?A.mghB.mgh+?m?C.?m?D.?m?-mgh,答案C若取抛出点小球的重力势能为0,不计空气阻力,则小球刚抛出时的机械能为?m?,因小球运动过程中只有重力做功,小球机械能守恒,则小球着地时的机械能为?m?。,C,深化拓展,考点一机械能守恒的判断方法,考点二单个物体的机械能守恒问题,考点三多物体的机械能守恒问题,深化拓展考点一机械能守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断:分析动能与势能的和是否变化。如:匀速下落的物体动能不变,
5、重力势能减少,物体的机械能必减少。,2.用做功判断:若物体只有重力或系统只有重力(或系统内弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,机械能守恒。,3.用能量转化来判断:若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,则系统的机械能守恒。,4.对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒,除非题中有特别说明或暗示。【情景素材教师备用】下列各种情况中的物体机械能是否守恒?,1-1汽车沿一段坡面向下行驶,通过刹车使速度逐渐减小。在刹车过程中?()A.重力势能增加B.动能增加C.重力做负功D.机械能不守恒,答案D汽车沿坡面向下运动,重力做正功,重力势能减小,
6、故A、C错;由于速度逐渐减小,由Ek=?mv2知,动能减小,B错;由于动能、重力势能都减小,故机械能是减小的,D项正确;还可以根据除重力外,还有阻力做负功,可知机械能减小。,D,1-2在如图所示的物理过程示意图中,甲图为一端固定有小球的轻杆,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
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