（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第五章　机械能及其守恒定律 第三节机械能守恒定律

（优化方案）2016年高三物理大一轮复习 第五章　机械能及其守恒定律 第三节机械能守恒定律内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 机械能守恒定律学生用书 、重力势能1定义：物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积2公式：E p标性：重力势能是标量，正负表示其大小4特点(1)系统性：重力势能是地球和物体共有的(2)相对性：重力势能的大小与参考平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，重力势能增大；重力做多少正(负) 功，重力势能就减小(增大)多少，即 单选)(2015太原质检)将质量为 100 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 g10 m/s 2)( )A重力做正 2、功，重力势能增加 04 力做正功，重力势能减少 04 力做负功，重力势能增加 04 力做负功，重力势能减少 04 二、弹性势能1定义：物体由于发生弹性形变而具有的能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，弹性势能增大2.(单选)(2015杭州模拟)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 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 3、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：械能守恒定律1内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变2表达式(1)守恒观点：E 选零势能参考平面) (2)转化观点： 用选零势能参考平面 )高中物理资源下载平台世昌的博客 (3)转移观点： E B 减 (不用选零势能参考平面) 3机械能守恒的条件只有重力(或弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和 为零3.(单选)(2015云南昆明三中、玉溪一中统考)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的 A 点，已知杆与水平面之 4、间的夹角 m，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中( )AM、m 各自的机械能分别守恒BM 减少的机械能等于 m 增加的机械能CM 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能DM 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能与动能之和答案：2015德州模拟)如图所示，用长为 L 的轻绳把一个小铁球悬挂在高为 2L 的 O 点处，小铁球以 O 为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点 B 处，不计空气阻力若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为()A. 世昌的博客 ：选 ，则小铁球在最高点处的速度 v 铁球在 B 点处的总机械能为 L 论轻绳是在何处断的，12 72小铁球的机械能总是守恒的，因此 5、到达地面时的动能 2 小铁球落到地面12 72的速度 v ，正确答案为 物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为 h 时，物体水平位移为 x、物体的机械能为 E、物体的动能为 体运动的速度大小为 列图象中，能正确反映各物理量与 h 的关系的是()解析：选 ，由平抛运动规律 xv 0t，Hh 2xv 0 ，图象为抛物线，故 A 项错误；做平抛运动的物体机械能守恒，故 B 项正2H h抛物体的动能 速度 v ，故 C、2 20 2gH h 匀质杆长为 r，从图示位置由静止开始沿光滑面 动，半2径为 r 的 圆弧，水平面则当杆滑到 置时的速度大小为 ()14A. D22gr 6、 状态匀速平动，整个过程无机械能损失，由机械能守恒定律得：E p解得：v ，B 正确12 r2 r 和 R(rR)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体()A机械能均逐渐减小B经最低点时动能相等C机械能总是相等的D两物体在最低点时加速度大小不相等解析：选 只有重力做功，故机械能守恒，A 错误，C 正确；高中物理资源下载平台世昌的博客 ，两物体重力势能不同，由机械能守恒定律可知，两物体动能不同，B 错误；物体由半圆形槽左边缘到最低点的过程中，有 最低点，两物体的加速度 a12，解得 a2g，其与圆周运动的轨 7、道半径无关，D 错误.(2015北京东城区模拟)物体做自由落体运动， 示其动能，E p 表示其势能，t、v 分别表示其下落的时间和速度，以水平面为零势能面，下列图象中能正确反映各物理量之间关系的是()解析：选 v此 A、B 错误；又由功能12关系可知，E k kE pH 为抛出点到零势能面的高度 )，可知 C 错误，D 正确二、多项选择题7.(2015潍坊模拟)如图所示，劲度系数为 k 的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为R 的圆环顶点 P，另一端系一质量为 m 的小球，小球穿在圆环上做无摩擦的运动设开始时小球置于 A 点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最低点时速率为 v，对圆环恰好没有压力下 8、列分析正确的是 ()A从 A 到 B 的过程中，小球的机械能守恒B从 A 到 B 的过程中，小球的机械能减少C小球过 B 点时，弹簧的弹力为 mg球过 B 点时，弹簧的弹力为 mg 到 B，弹簧和小球组成的系统机械能守恒，而弹簧的弹性势能增加，故小球机械能减小，A 错 B 对；在最低点时，小球对环没有作用力，弹簧弹力与重力的合力提供向心力，即 F，C 对 D 错滑圆弧槽在竖直平面内，半径为 0.5 m，小球质量为 B 点正上方 m 高处的 A 点自由下落，落点 B 与圆心 O 等高，小球由 B 点进入圆弧轨道，飞出后落在水平面上的 Q 点， 的距离为 2.4 m，球从 D 点飞出后的运动过程中 9、相对于 平面上升的最大高度为 m，取 g10 m/s 列说法正确的是()A小球经过 C 点时轨道对它的支持力大小为 B小球经过 P 点的速度大小为 3.0 m/世昌的博客 小球经过 D 点的速度大小为 4.0 m/ 点与圆心 O 的高度差为 点的速度为 机械能守恒定律得，R) mg 点的速度为 球由 P 到 Q 做平抛运动，竖直方向 h 平方12向 v .0 m/ 点的过程中，机械能守恒，取 为零势能面，则 Hh 2 2P 12 2.0 m/s，h .3 m ，综上可知，选项 A、B、D 正确9.(2015江苏苏北联考)如图所示，重 10 N 的滑块在倾角为 30的斜面上，从 a 点由静止下滑 10、，到 b 点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到 c 点开始弹回，返回 b 点离开弹簧，最后又回到 a 点，已知 .8 m ，0.4 m ，那么在整个过程中 ()A滑块滑到 b 点时动能最大B滑块动能的最大值是 6 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做的功是 6 块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析：选 以滑块和弹簧组成的系统机械能守恒，D 项正确；以 c 点为参考点，则在 a 点滑块的机械能为 6 J，在 c 点时滑块的速度为 0，重力势能也为 0，从 c 到 b 弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减少量，故为 6 J，所以 C 项正确；由 a 到 c 的过程中，因重力势能不能全部转变为动能，动能 11、的最大值在平衡位置，小于 6 J， A、B 项错误10.(2015江苏苏北四市调研) 如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为 R，圆环上套有质量分别为 m 和 2m 的小球 A、B(均可看做质点) ，且小球 A、B 用一长为 2R 的轻质细杆相连，在小球 B 从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g)，下列说法正确的是()AA 球增加的机械能等于 B 球减少的机械能BA 球增加的重力势能等于 B 球减少的重力势能高中物理资源下载平台世昌的博客 A 球的最大速度为 2杆对 A 球做的功为 题的情景就是 A 球增加的机械能等于 B 球减少的机械能，A 对，B 错；根据机械 12、能守恒定律有：2RR 3以 A 球的最大速度为 ，C 错；根据功能关系，细杆对12 4做的功等于 A 球增加的机械能，即 R D 对12 83三、非选择题11(2015湖北十堰模拟)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S 形轨道光滑半圆轨道半径为 R，两个光滑半圆轨道连接处 C、D 之间留有很小的空隙，刚好能够使小球通过，C、D 之间距离可忽略粗糙弧形轨道最高点 A 与水平面上 B 点之间的高度为 点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的 S 形轨道运动后从E 点水平飞出，落到水平地面上，落点到与 E 点在同一竖直线上 B 点的距离为 m，不计空气阻力，求：(1)小球从 E 点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到半圆轨道的 B 点时对轨道的压力；(3)小球沿翘尾巴 S 形轨道运动时克服摩擦力做的功解析：(1)小球从 E 点水平飞出做平抛运动，设小球从 E 点水平飞出时的速度大小为 vE由。