步步高2015高三物理总复习（江苏专用）（Word文档）第五章第3课时

步步高2015高三物理总复习（江苏专用）（Word文档）第五章第3课时内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 机械能守恒定律考纲解读 性势能的概念，解其物理意义，并能熟练应用1对重力做功和重力势能变化关系的理解将质量为 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 解析W G104 J， W G0 4 J，C 项正确2动能和势能的转化及机械能守恒的判断如图 1 所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，O 点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为 m 的物体从 O 点正上方的 A 点由静止 2、释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点 B 后向上运动，则以下说法正确的是 ()图 1A物体落到 O 点后，立即做减速运动B物体从 O 点运动到 B 点，动能先增大后减小C物体在 B 点时加速度为零D若不计空气阻力，在整个过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒答案 重力势能、弹性势能和动能的相互转化(2014无锡市期中调研 )如图 2 所示，竖直光滑杆固定不动，弹簧下端固定，将滑块向下压缩弹簧至离地高度 h0.1 m 处，滑块与弹簧不拴接现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度 h，并作出其Ekh 图象，其中高度从 0.2 m 上升到 m 范围内图象为直线，其余部分为曲线以地面为零 3、势能面，g 取 10 m/图象可知()图 2A轻弹簧原长为 0.2 块的质量为 0.1 簧最大弹性势能为 D滑块的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小时，动能为 答案为从 0.2 m 开始为直线，说明只有重力做负功，弹簧恢复原长，A 正确；由动能定理：0E k(h为直线对应高度)m .2 簧的弹性势能最终全部转化为重力势能，E p0(，C 正确；重力势能与弹性势能之和最小时，应是动能最大时，从题图可得最大动能为 ，D 错误一、重力做功与重力势能1重力做功的特点(1)重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关(2)重力做功不引起物体机械能的变化2重力势能(1)概念：物体由于被举高而具有的能(2) 4、表达式：E p3)矢标性：重力势能是标量，正负表示其大小光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增加(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量即 ( 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，动能与势能会发生相互转化，但机械能的总量保持不变2机械能守恒的条件只有重力或弹力做功3对守恒条件的理解(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹力做功(3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并 5、且弹力做的功等于弹性势能的减少量4机械能守恒的三种表达式(1)1、 别表示系统初、末状态时的总机械能)(2)E p 或 E p 减 (表示系统动能的增加量等于系统势能的减少量)(3) E B 减 (表示系统只有 A、B 两部分时，A 增加的机械能等于B 减少的机械能)考点一机械能守恒的判断机械能守恒的判断方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断 )：若物体动能、势能均不变，则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(减小) ，其机械能一定变化(2)用做功判断：若物体或系统只有重力( 或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒( 6、3)用能量转化来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，则物体或系统机械能守恒(4)对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统机械能将有损失例 1 如图 3 所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 ()图 3A甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒B乙图中物体匀速运动，机械能守恒C丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒D丁图中，轻弹簧将 A、B 两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒解析甲图中无 7、论火箭匀速上升还是加速上升，由于有推力做功，机械能增加，因而机械能不守恒乙图中拉力 F 做功，机械能不守恒丙图中，小球受到的所有力都不做功，机械能守恒丁图中，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为两小车的动能，两小车与弹簧组成的系统机械能守恒答案不是合外力为零；“只有重力做功”不等于“只受重力作用” 2对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒3对于系统机械能是否守恒，可以根据能量的转化进行判断光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 如图 4 所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中 8、，下列说法正确的是()图 4A斜劈对小球的弹力不做功B斜劈与小球组成的系统机械能守恒C斜劈的机械能守恒D小球机械能的减小量等于斜劈动能的增大量答案有竖直方向的位移，所以斜劈对球做功不计一切摩擦，小球下滑过程中，小球和斜劈组成的系统中只有动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒，故选B、械能守恒定律的三种表达形式及应用1守恒观点(1)表达式：E 2.(2)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能(3)注意问题：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面2转化观点(1)表达式：E k 2)意义：系统的机械能守恒时，系统增加( 或减少)的动能等于系统减少(或增加) 的势能3 9、转移观点(1)表达式：E A 增 E B 减(2)意义：若系统由 A、B 两部分组成，当系统的机械能守恒时，则 A 部分机械能的增加量等于 B 部分机械能的减少量光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 如图 5 所示，圆心在 O 点、半径为 R 的光滑圆弧轨道 直固定在水平桌面上，C 端装有轻质定滑轮， 夹角为 60，轨道最低点 A 与桌面相切一足够长的轻绳两端分别系着质量为 两球(均可视为质点)，挂在圆弧轨道边缘 C 的定滑轮两边，开始时 于 C 点，然后从静止释放不计一切摩擦则 ()图 5A在 C 点下滑到 A 点的过程中两球速度大小始终相等B在 C 点下滑到 A 点的过程中重力对 功的功 10、率先增大后减小C若 好能沿圆弧轨道下滑到 A 点，则 m 2D若 好能沿圆弧轨道下滑到 A 点，则 m 2解析m 1由 C 点下滑到 A 点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，由于绳子与圆弧轨道的切线不重合，所以两球的速度必然不相同，A 错误；重力的功率 Pmg v，这里的 开始 0，最后运动到 A 点时，此时的切线是水平的，竖直速度也是零，P0，所以重力的功率先增大后减小，故 B 正确m 1恰好沿圆弧轨道下滑到 A 点，此时两小球速度均为零，由机械能守恒定律60)m 2，得 m 2，故 C 正确，D 错误答案 如图 6 所示，在倾角 30的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为 1 可视为质点的 11、小球 A 和 B，两球之间用一根长 L 0.2 m 的轻杆相连，小球 B 距水平面的高度 h0.1 m两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g 取 10 m/)图 6A下滑的整个过程中 A 球机械能守恒B下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C两球在光滑水平面上运动时的速度大小为 2 m/ 两球组成的系统下滑的整个过程中 B 球机械能的增加量为 B 球到达水平地面上时，杆对 A 球做负功，A 错；对 A、B 系统只有重力做功，B 正确；由机械能守恒定律知，m m 0h) (mAm B)v2，v 12 236m/s，C 错；E B m J，D 正确12 2322用机械 12、能守恒定律分析竖直平面内的圆周运动模型例 3 如图 7，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中 长为 R 的水平直轨道，、半径为 R 的 圆弧轨道，两轨道相切于 B 点在外力作用下，一小球从 达 B 点时撤去外力已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，重力加速度为 7(1)小球在 C 点的速度的大小；(2)小球在 运动的加速度的大小；(3)小球从 D 点运动到 A 点所用的时间审题与关联光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，则有：)设小球在 运动的加速度为 a，则由运动学公式得v 22 到 C，只有重力做功，小球的机械能守恒，则有：R 12 2C 12 2式联立可得a g，v B52 5)设小球过 D 点的速度为 C 到 D，小球的机械能守恒：12 2C 12 23 点时的速度为 B 到 A，由机械能守恒定律得 12 2A 12 2vAv 到 A 的时间为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ( ) v。