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,必考部分,第五章 機械能及其守恒定律,,第3單元 機械能守恒定律,網(wǎng)控基礎點 提煉命題源,一、重力做功與重力勢能 1．重力做功的特點 (1)重力做功與________無關，只與始末位置的________有關． (2)重力做功不引起物體________的變化． 2．重力勢能 (1)大?。汗紼p＝________. (2)系統(tǒng)性：重力勢能是物體和地球所組成的物體“系統(tǒng)”所共有的． (3)相對性：重力勢能的大小與________的選取有關．重力勢能的變化是________的，與參考平面的選取________． 1.(1)路徑 高度差 (2)機械能 2.(1)mgh (3)參考平面 一定 無關,讀讀教材,3．重力做功與重力勢能變化的關系 (1)定性關系：重力對物體做正功，重力勢能就________；重力對物體做負功，重力勢能就________． (2)定量關系：重力對物體做的功等于物體重力勢能的________，即WG＝__________＝__________. (3)重力勢能的變化量是絕對的，與參考平面的選取________． (1)減小 增大 (2)減小量 －(Ep2－Ep1) Ep1－Ep2 (3)無關,二、彈性勢能 1．定義：物體由于發(fā)生____________而具有的能． 2．大小：彈性勢能的大小與________及彈簧勁度系數(shù)有關，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)越大，彈簧的彈性勢能________． 3．彈力做功與彈性勢能變化的關系 彈力做正功，彈性勢能________；彈力做負功，彈性勢能________． 1.彈性形變 2.形變量 越大 3.減少 增加,三、機械能、機械能守恒定律 1．機械能 物體的________和勢能統(tǒng)稱為機械能，即E＝________.其中勢能包括重力勢能和____________． 2．機械能守恒定律 (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，而總的機械能保持不變． (2)表達式：E2＝E1，即________＝Ek1＋Ep1. 1.動能 Ek＋Ep 彈性勢能 2.(1)重力 彈力 動能 勢能 (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，下列說法正確的是( ) A．沿坡度小的斜面運動時物體克服重力做功多 B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面運動物體克服重力做功多 C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面運動物體克服重力做功多 D．不管沿怎樣的斜面運動，物體克服重力做功相同,練練基礎,┃題組一┃ 重力做功與重力勢能,解析：不論接觸面是光滑還是粗糙，也不論是直線運動還是曲線運動，重力做功與物體的運動路徑無關，只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關．所以只有選項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，關于重力做功和小鐵塊的重力勢能，下列說法中正確的是( ) A．重力對小鐵塊做正功，小鐵塊的重力勢能減少 B．小鐵塊克服重力做功，小鐵塊的重力勢能增加 C．地球上任何一個物體的重力勢能都有一個確定值 D．重力做功的多少與參考平面的選取無關,,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狀態(tài)，當撤去力F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是( ) A．彈簧的彈性勢能逐漸減少 B．物體的機械能不變 C．彈簧的彈性勢能先增加后減少 D．彈簧的彈性勢能先減少后增加,┃題組二┃ 彈力做功與彈性勢能,,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．開始時物體A靜止在彈簧上面，設開始時彈簧彈性勢能為Ep1，B剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為Ep2，則關于Ep1、Ep2大小關系及彈性勢能變化ΔEp的說法中正確的是( ) A．Ep1＝Ep2 B．Ep1Ep2 C．ΔEp0 D．ΔEp0,解析：開始時彈簧形變量為x1，有kx1＝mg.它離開地面時形變量為x2，有kx2＝mg，由于x1＝x2，所以Ep1＝Ep2，ΔEp＝0，故A選項正確．,,,┃題組三┃ 對機械能的理解,,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，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．重力做功與路徑無關，與物體的運動狀態(tài)無關，與物體是否受其他力無關； 2．重力做功，一定會引起重力勢能的變化； 3．一個物體的重力勢能與參考平面的選取有關，但重力勢能的變化與參考平面的選取無關； 4．只有重力做功時，動能與重力勢能相互轉(zhuǎn)化，動能與重力勢能之和保持不變． 5．機械能指動能、重力勢能、彈性勢能之和．,小思考 微總結(jié),研細核心點 練透經(jīng)典題,機械能守恒的條件是只有重力、彈力做功，可以從以下四個方面理解： 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動，物體的機械能守恒． 2．只受彈力作用，彈力做功伴隨著彈性勢能的變化，并且彈力做的功等于彈性勢能的減少量． 3．物體同時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．,考點一 對機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的過程中，哪些力做功，能量如何轉(zhuǎn)化？ 提示：重力做正功，重力勢能減少；彈簧彈力做負功，彈性勢能增加． 2．小球的機械能是否守恒？小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能是否守恒？ 提示：小球的機械能減少，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒．,[解析] 小球由A點下擺到B點的過程中，彈簧被拉長，彈簧的彈力對小球做了負功，所以小球的機械能減少，故選項A錯誤，B正確；在此過程中，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)機械能守恒，即小球減少的重力勢能，等于小球獲得的動能與彈簧增加的彈性勢能之和，故選項C錯誤，D正確． [答案] BD,機械能是否守恒的三種判斷方法 (1)利用機械能的定義判斷(直接判斷)：若物體動能、勢能均不變，機械能不變．若一個物體動能不變、重力勢能變化，或重力勢能不變、動能變化，或動能和重力勢能同時增加(減小)，其機械能一定變化． (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，機械能守恒． (3)用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒．,名師歸納點題破疑,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．不計空氣阻力，在整個上升過程中，物體機械能隨時間變化關系是( ),[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．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．重力勢能的變化量不同,,,考點二 機械能守恒定律的應用機械能守恒定律表達式` 的比較,[試題調(diào)研],應用機械能守恒定律解題時的三點注意 (1)注意研究對象的選?。貉芯繉ο蟮倪x取是解題的首要環(huán)節(jié)，有的問題選單個物體(實為一個物體與地球組成的系統(tǒng))為研究對象機械能不守恒，但選此物體與其他幾個物體組成的系統(tǒng)為研究對象，機械能卻是守恒的．如該例題中，A或B機械能不守恒，但A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒． (2)注意研究過程的選?。河行﹩栴}研究對象的運動過程分幾個階段，有的階段機械能守恒，而有的階段機械能不守恒．因此，在應用機械能守恒定律解題時要注意過程的選?。?名師歸納點題破疑,(3)注意機械能守恒表達式的選取：守恒觀點的表達式適用于單個或多個物體機械能守恒的問題，解題時必須選取參考平面．而后兩種表達式都是從“轉(zhuǎn)化”和“轉(zhuǎn)移”的角度來反映機械能守恒的，不必選取參考平面．,2－1.長為L的均勻鏈條，放在光滑的水平桌面上，且使其長度的垂在桌邊，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質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為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，不計球與地面碰撞時的機械能損失，且地面光滑，求： (1)兩球在光滑水平面上運動時的速度大?。?(2)整個運動過程中桿對A球所做的功．,,,,,機械能守恒定律的綜合應用,[解題指導] 1．審題 2.破題 (1)以A、B為研究對象，根據(jù)機械能守恒定律，求出小球m1到達B點的速度． (2)利用關聯(lián)速度，求出m2此時的速度，再求出m2上升的距離． (3)繩斷開后，根據(jù)機械能守恒求出m1在B點的速度，再求比值．,3．規(guī)范解答,(1)如果系統(tǒng)(除地球外)只有一個物體，用守恒觀點列方程較方便；對于由兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)，用轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點列方程較簡便． (2)對于多個物體組成的系統(tǒng)，注意找物體間的速度關系和高度變化關系． (3)鏈條、液柱類不能看做質(zhì)點的物體，要按重心位置確定高度．,多維思考技法提煉,,,,