高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第3單元 機(jī)械能守恒定律課件 .ppt

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必考部分 第五章機(jī)械能及其守恒定律 第3單元機(jī)械能守恒定律 網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn)提煉命題源 一 重力做功與重力勢(shì)能1 重力做功的特點(diǎn) 1 重力做功與 無(wú)關(guān) 只與始末位置的 有關(guān) 2 重力做功不引起物體 的變化 2 重力勢(shì)能 1 大小 公式Ep 2 系統(tǒng)性 重力勢(shì)能是物體和地球所組成的物體 系統(tǒng) 所共有的 3 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 1 1 路徑高度差 2 機(jī)械能2 1 mgh 3 參考平面一定無(wú)關(guān) 讀讀教材 3 重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 1 定性關(guān)系 重力對(duì)物體做正功 重力勢(shì)能就 重力對(duì)物體做負(fù)功 重力勢(shì)能就 2 定量關(guān)系 重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的 即WG 3 重力勢(shì)能的變化量是絕對(duì)的 與參考平面的選取 1 減小增大 2 減小量 Ep2 Ep1 Ep1 Ep2 3 無(wú)關(guān) 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 及彈簧勁度系數(shù)有關(guān) 彈簧的形變量越大 勁度系數(shù)越大 彈簧的彈性勢(shì)能 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 1 彈性形變2 形變量越大3 減少增加 三 機(jī)械能 機(jī)械能守恒定律1 機(jī)械能物體的 和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能 即E 其中勢(shì)能包括重力勢(shì)能和 2 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) 與 可以互相轉(zhuǎn)化 而總的機(jī)械能保持不變 2 表達(dá)式 E2 E1 即 Ek1 Ep1 1 動(dòng)能Ek Ep彈性勢(shì)能2 1 重力彈力動(dòng)能勢(shì)能 2 Ek2 Ep2 1 沿高度相同 坡度不同 粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底部拉到頂端 下列說(shuō)法正確的是 A 沿坡度小的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多B 沿坡度大 粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)物體克服重力做功多C 沿坡度小 粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)物體克服重力做功多D 不管沿怎樣的斜面運(yùn)動(dòng) 物體克服重力做功相同 練練基礎(chǔ) 題組一 重力做功與重力勢(shì)能 解析 不論接觸面是光滑還是粗糙 也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng) 重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān) 只與初 末狀態(tài)物體的高度差有關(guān) 所以只有選項(xiàng)D正確 2 多選 小鐵塊從高為H的光滑斜面頂端由靜止滑下 關(guān)于重力做功和小鐵塊的重力勢(shì)能 下列說(shuō)法中正確的是 A 重力對(duì)小鐵塊做正功 小鐵塊的重力勢(shì)能減少B 小鐵塊克服重力做功 小鐵塊的重力勢(shì)能增加C 地球上任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值D 重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān) 3 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 題組二 彈力做功與彈性勢(shì)能 4 如圖所示 質(zhì)量相等的兩木塊間連有一彈簧 今用力F緩慢向上提A 直到B恰好離開地面 開始時(shí)物體A靜止在彈簧上面 設(shè)開始時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep1 B剛要離開地面時(shí) 彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2 則關(guān)于Ep1 Ep2大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化 Ep的說(shuō)法中正確的是 A Ep1 Ep2B Ep1 Ep2C Ep 0D Ep 0 解析 開始時(shí)彈簧形變量為x1 有kx1 mg 它離開地面時(shí)形變量為x2 有kx2 mg 由于x1 x2 所以Ep1 Ep2 Ep 0 故A選項(xiàng)正確 題組三 對(duì)機(jī)械能的理解 6 如圖所示 質(zhì)量 初速度大小都相同的A B C三個(gè)小球 在同一水平面上 A球豎直上拋 B球以傾斜角 斜向上拋 空氣阻力不計(jì) C球沿傾角為 的光滑斜面上滑 它們上升的最大高度分別為hA hB hC 則 A hA hB hCB hA hBhCD hA hC hB 1 重力做功與路徑無(wú)關(guān) 與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān) 與物體是否受其他力無(wú)關(guān) 2 重力做功 一定會(huì)引起重力勢(shì)能的變化 3 一個(gè)物體的重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān) 但重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān) 4 只有重力做功時(shí) 動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 動(dòng)能與重力勢(shì)能之和保持不變 5 機(jī)械能指動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能之和 小思考微總結(jié) 研細(xì)核心點(diǎn)練透經(jīng)典題 機(jī)械能守恒的條件是只有重力 彈力做功 可以從以下四個(gè)方面理解 1 只受重力作用 例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng) 物體的機(jī)械能守恒 2 只受彈力作用 彈力做功伴隨著彈性勢(shì)能的變化 并且彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量 3 物體同時(shí)受重力和彈力的作用 且系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功 系統(tǒng)機(jī)械能守恒 4 還受其他力 但其他力不做功 只有重力或彈力做功 考點(diǎn)一對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解 試題調(diào)研 解題探究 1 小球從A擺到B的過(guò)程中 哪些力做功 能量如何轉(zhuǎn)化 提示 重力做正功 重力勢(shì)能減少 彈簧彈力做負(fù)功 彈性勢(shì)能增加 2 小球的機(jī)械能是否守恒 小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒 提示 小球的機(jī)械能減少 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 解析 小球由A點(diǎn)下擺到B點(diǎn)的過(guò)程中 彈簧被拉長(zhǎng) 彈簧的彈力對(duì)小球做了負(fù)功 所以小球的機(jī)械能減少 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤 B正確 在此過(guò)程中 由于有重力和彈簧的彈力做功 所以小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 即小球減少的重力勢(shì)能 等于小球獲得的動(dòng)能與彈簧增加的彈性勢(shì)能之和 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 D正確 答案 BD 機(jī)械能是否守恒的三種判斷方法 1 利用機(jī)械能的定義判斷 直接判斷 若物體動(dòng)能 勢(shì)能均不變 機(jī)械能不變 若一個(gè)物體動(dòng)能不變 重力勢(shì)能變化 或重力勢(shì)能不變 動(dòng)能變化 或動(dòng)能和重力勢(shì)能同時(shí)增加 減小 其機(jī)械能一定變化 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 雖受其他力 但其他力不做功 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 名師歸納點(diǎn)題破疑 1 1 2014 上海單科 靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升 在某一高度撤去恒力 不計(jì)空氣阻力 在整個(gè)上升過(guò)程中 物體機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是 類題練熟 1 2 2014 福建理綜 如圖 兩根相同的輕質(zhì)彈簧 沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置 下端固定在斜面底部擋板上 斜面固定不動(dòng) 質(zhì)量不同 形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端 現(xiàn)用外力作用在物塊上 使兩彈簧具有相同的壓縮量 若撤去外力后 兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧 則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程 兩物塊 A 最大速度相同B 最大加速度相同C 上升的最大高度不同D 重力勢(shì)能的變化量不同 考點(diǎn)二機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律表達(dá)式 的比較 試題調(diào)研 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)的三點(diǎn)注意 1 注意研究對(duì)象的選取 研究對(duì)象的選取是解題的首要環(huán)節(jié) 有的問(wèn)題選單個(gè)物體 實(shí)為一個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng) 為研究對(duì)象機(jī)械能不守恒 但選此物體與其他幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象 機(jī)械能卻是守恒的 如該例題中 A或B機(jī)械能不守恒 但A B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 2 注意研究過(guò)程的選取 有些問(wèn)題研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分幾個(gè)階段 有的階段機(jī)械能守恒 而有的階段機(jī)械能不守恒 因此 在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)要注意過(guò)程的選取 名師歸納點(diǎn)題破疑 3 注意機(jī)械能守恒表達(dá)式的選取 守恒觀點(diǎn)的表達(dá)式適用于單個(gè)或多個(gè)物體機(jī)械能守恒的問(wèn)題 解題時(shí)必須選取參考平面 而后兩種表達(dá)式都是從 轉(zhuǎn)化 和 轉(zhuǎn)移 的角度來(lái)反映機(jī)械能守恒的 不必選取參考平面 2 1 長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條 放在光滑的水平桌面上 且使其長(zhǎng)度的垂在桌邊 如圖所示 松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑 則鏈條滑至剛剛離開桌邊時(shí)的速度大小為多大 類題練熟 2 2 如圖所示 傾角為 的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B 兩球之間用一根長(zhǎng)為l的輕桿相連 下面的小球B離斜面底端的高度為h 兩球從靜止開始下滑 不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失 且地面光滑 求 1 兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小 2 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿對(duì)A球所做的功 機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用 解題指導(dǎo) 1 審題2 破題 1 以A B為研究對(duì)象 根據(jù)機(jī)械能守恒定律 求出小球m1到達(dá)B點(diǎn)的速度 2 利用關(guān)聯(lián)速度 求出m2此時(shí)的速度 再求出m2上升的距離 3 繩斷開后 根據(jù)機(jī)械能守恒求出m1在B點(diǎn)的速度 再求比值 3 規(guī)范解答 1 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 2 對(duì)于多個(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 多維思考技法提煉