2021届广东某中学高考物理一轮复习专题11—机械能守恒定律的应用.doc
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- 2021 广东 中学 高考 物理 一轮 复习 专题 11 机械能 守恒定律 应用
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1、专题十一 机械能守恒定律的应用知识点总结一机械能守恒的判断1只有重力做功时,只发生动能和重力势能的相互转化如自由落体运动、抛体运动等2只有系统内弹力做功,只发生动能和弹性势能的相互转化如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒3只有重力和系统内弹力做功,只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化如自由下落的物体落到竖直的弹簧上,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒4除受重力(或系统内弹力)外,还受其他力,但其他力不做功,或其他力做功的代数和为零如物体在沿斜面向下的拉力F的作用下沿斜面向下运动,其拉力的大小与摩擦
2、力的大小相等,在此运动过程中,其机械能守恒二单物体的机械能守恒问题1表达式2一般步骤3选用技巧在处理单个物体机械能守恒问题时通常应用守恒观点和转化观点,转化观点不用选取零势能面题型三连接体的机械能守恒问题1对多个物体组成的系统要注意判断物体运动过程中,系统的机械能是否守恒2注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系3列机械能守恒方程时,一般选用EkEp或EAEB的形式题型四含弹簧类机械能守恒问题1由于弹簧的形变会具有弹性势能,系统的总动能将发生变化,若系统所受的外力(除重力外)和除弹簧弹力以外的内力不做功,系统机械能守恒2在相互作用过程特征方面,弹簧两端物体把弹簧拉伸至最长(或压缩至最
3、短)时,两端的物体具有相同的速度,弹性势能最大3如果系统每个物体除弹簧弹力外所受合力为零,当弹簧为自然长度时,系统内弹簧某一端的物体具有最大速度(如绷紧的弹簧由静止释放)专题练习1.下列几种运动中,机械能一定守恒的是()A做匀速直线运动的物体B做匀变速直线运动的物体C做平抛运动的物体D做匀速圆周运动的物体【答案】C【解析】做匀速直线运动的物体,动能不变,重力势能可能变化,机械能不一定守恒,故A错误;若是在水平面上的匀加速直线运动,动能增大,重力势能不变,则机械能不守恒,故B错误;做平抛运动的物体,只有重力做功,机械能必定守恒,故C正确;若物体在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能在变化
4、,机械能不守恒,故D错误2.如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,小球从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是()A小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对它做功B小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态C小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒【答案】C【解析】小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,半圆形槽有向左运动的趋势,但实际上没有动,整个系统中只有重力做功,所以小球与槽组成的系统机械能守恒;小
5、球过了半圆形槽的最低点以后,半圆形槽向右运动,系统没有其他形式的能量产生,满足机械能守恒的条件,所以系统的机械能守恒;小球从A点至到达槽最低点过程中,小球先失重,后超重;小球由最低点向右侧最高点运动的过程中,半圆形槽也向右移动,半圆形槽对小球做负功,小球的机械能不守恒,故选项C正确3.(多选)如图所示,不可伸长的轻绳通过定滑轮将物块甲、乙(均可视为质点)连接,物块甲套在固定的竖直光滑杆上,用外力使两物块静止,轻绳与竖直方向夹角37,然后撤去外力,甲、乙两物块从静止开始运动,物块甲恰能上升到最高点P,P点与滑轮上缘O在同一水平线上,甲、乙两物块质量分别为m、M,sin 370.6,cos 370
6、.8,重力加速度为g,不计空气阻力,不计滑轮的大小和摩擦设物块甲上升到最高点P时加速度为a,则下列说法正确的是()AM2m BM3m Cag Da0【答案】AC【解析】设QP间的距离为h,OQ间的绳长L,则乙下降的高度为hLhtan 37,则根据机械能守恒定律可知mghMgh,解得M2m,故A正确,B错误甲上升到最高点P时,由于不受摩擦力,所以在竖直方向上只受重力,水平方向上弹力与绳子的拉力平衡,因此甲的加速度为g,故C正确,D错误4.(多选)如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为2m、m,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h
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