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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?。汗紼p＝________. (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?。簭椥詣?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ΔEp的說(shuō)法中正確的是( ) A．Ep1＝Ep2 B．Ep1Ep2 C．ΔEp0 D．ΔEp0,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，ΔEp＝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θ斜向上拋，空氣阻力不計(jì)，C球沿傾角為θ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＝hC B．hA＝hBhC D．hA＝hChB,,,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?。貉芯繉?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?。菏睾阌^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θ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,,,,