《江蘇省高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 機(jī)械能守恒定律 3 機(jī)械能守恒定律課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第六章 機(jī)械能守恒定律 3 機(jī)械能守恒定律課件（59頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第3講機(jī)械能守恒定律講機(jī)械能守恒定律 1. 掌握重力勢能、彈性勢能的概念，并能計(jì)算 2. 掌握機(jī)械能守恒的條件，會判斷物體的機(jī)械能是否守恒 3. 掌握機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)形式，理解其物理意義，并能熟練應(yīng)用 1. 重力做功的特點(diǎn) (1) 重力做功與_無關(guān)，只與初末位置的_有關(guān) (2) 重力做功不引起物體_的變化 2. 重力勢能 (1) 定義：物體由于_而具有的能 (2) 表達(dá)式：Ep_. (3) 矢標(biāo)性：重力勢能是_，正負(fù)表示其_路徑路徑高度差高度差機(jī)械能機(jī)械能被舉高被舉高mgh 標(biāo)量標(biāo)量大小大小 3. 重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 (1) 定性關(guān)系：重力對物體做正功，重力勢能就_；重力對

2、物體做負(fù)功，重力勢能就_ (2) 定量關(guān)系：重力對物體做的功_物體重力勢能的減少量即WG(Ep2Ep1)_.減少減少增加增加等于等于Ep 4. 彈性勢能 (1) 定義：物體由于發(fā)生_而具有的能 (2) 大?。簭椈傻膹椥詣菽艿拇笮∨c形變量及勁度系數(shù)有關(guān)，彈簧的形變量_，勁度系數(shù)_，彈簧的彈性勢能越大 (3) 彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系類似于重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，用公式表示：W_.彈性形變彈性形變越大越大越大越大Ep 動能動能勢能勢能彈性勢能彈性勢能 重力勢能重力勢能重力或彈力重力或彈力保持不變保持不變 1. 對機(jī)械能守恒條件的理解 (1) 只受重力作用，例如不考慮空氣阻力的各種拋體運(yùn)動

3、，物體的機(jī)械能守恒 (2) 除重力外，物體還受其他力，但其他力不做功或做功代數(shù)和為零 (3) 除重力外，只有系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，并且彈力做的功等于彈性勢能變化量的負(fù)值，那么系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，注意并非物體的機(jī)械能守恒，如與彈簧相連的小球下擺的過程機(jī)械能減少機(jī)械能守恒的理解與判斷機(jī)械能守恒的理解與判斷 2. 機(jī)械能守恒的判定方法 (1) 做功條件分析法：若物體系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈簧彈力做功，其他力均不做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 (2) 能量轉(zhuǎn)化分析法：若只有系統(tǒng)內(nèi)物體間動能和重力勢能及彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其他形式的能(如沒有內(nèi)能增加)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

4、 典題演示1(2016天一中學(xué))如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現(xiàn)將一小球從圖示位置靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法中正確的是() A. 斜劈對小球的彈力不做功 B. 斜劈與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 C. 斜劈的機(jī)械能守恒 D. 小球重力勢能減少量等于斜劈動能的增加量B 【解析】 不計(jì)一切摩擦，小球下滑時，小球和斜劈組成的系統(tǒng)只有小球的重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B正確，C、D錯誤；斜劈對小球的彈力與小球位移間夾角大于90，故彈力做負(fù)功，A錯誤 1. 機(jī)械能守恒的三種表達(dá)式單個物體的機(jī)械能守恒單個物體的機(jī)械能守恒表達(dá)式物理意義注意事項(xiàng)守恒觀點(diǎn)EkE

5、pEkEp系統(tǒng)初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等應(yīng)用時應(yīng)選好重力勢能的零勢能面，且初末狀態(tài)必須用同一零勢能面計(jì)算勢能表達(dá)式物理意義注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)EkEp表示系統(tǒng)(或物體)機(jī)械能守恒時，系統(tǒng)減少(或增加)的重力勢能等于系統(tǒng)增加(或減少)的動能應(yīng)用時關(guān)鍵在于分清重力勢能的增加量和減少量，可不選零勢能面而直接計(jì)算初末狀態(tài)的勢能差轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)EA增EB減若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機(jī)械能的增加量與B部分物體機(jī)械能的減少量相等常用于解決兩個或多個物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問題 2. 用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路 3. 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用技巧 (1) 機(jī)械能守恒定律是一種“能能轉(zhuǎn)化”關(guān)

6、系，其守恒是有條件的，因此，應(yīng)用時首先要對研究對象在所研究的過程中機(jī)械能是否守恒做出判斷 (2) 如果系統(tǒng)(除地球外)只有一個物體，用守恒觀點(diǎn)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(diǎn)列方程較簡便 典題演示2(2016宿遷三校聯(lián)考)如圖所示，一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，繩長為L，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(不計(jì)空氣阻力) (1) 若小球通過最高點(diǎn)A時的速度為v，求v的最小值和此時繩對小球拉力F的大小 (2) 若小球恰好通過最高點(diǎn)A且懸點(diǎn)距地面的高度h2L，小球經(jīng)過B點(diǎn)或D點(diǎn)時繩突然斷開，求兩種情況下小球從拋出到落地所用時間之差

7、t. 【答案】 略 輕彈簧與物體組成的系統(tǒng)有時滿足機(jī)械能守恒，試題考查重點(diǎn)不在用彈性勢能公式計(jì)算彈性勢能上面，而主要在以下三點(diǎn)：(1) 彈簧處于相間狀態(tài)下彈性勢能相等；(2) 在不同的物理過程中，彈性勢能的變化量相同；(3) 根據(jù)機(jī)械能守恒定律或由功能關(guān)系求彈性勢能含彈性勢能的機(jī)械能守恒定律綜合問題含彈性勢能的機(jī)械能守恒定律綜合問題 (1) 求物塊第一次向下運(yùn)動到A點(diǎn)時的速度大小v1. 【答案】 3 m/s (3) 求物塊在A點(diǎn)上方運(yùn)動的總時間t. 在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理實(shí)際問題時，經(jīng)常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運(yùn)動過程中將發(fā)生形變，其重心位置相對物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再

8、看做質(zhì)點(diǎn)處理 物體雖然不能看成質(zhì)點(diǎn)來處理，但因只有重力做功，物體整體機(jī)械能守恒一般情況下，可將物體分段處理，確定質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體各部分的重心位置，根據(jù)初末狀態(tài)物體重力勢能的變化列式求解用機(jī)械能守恒定律解決非質(zhì)點(diǎn)問題用機(jī)械能守恒定律解決非質(zhì)點(diǎn)問題 典題演示4(2016南通一模)如圖所示，傾角為的斜面與足夠大的光滑水平面在D處平滑連接，斜面上有A、B、C三點(diǎn)，AB間距為2L，BC、CD間距均為4L，斜面上BC部分粗糙，其余部分光滑.4塊完全相同、質(zhì)量均勻分布的長方形薄片，緊挨在一起排在斜面上，從下往上編號依次為1、2、3、4，第1塊的下邊緣恰好在A處現(xiàn)將4塊薄片一起由靜止釋放，薄片經(jīng)過D處時

9、無能量損失且相互之間無碰撞已知每塊薄片質(zhì)量為m、長為L、薄片與斜面BC間的動摩擦因數(shù)為tan ，重力加速度為g.求： (1) 第1塊薄片下邊緣剛運(yùn)動到B時的速度大小v1. (2) 第1塊薄片剛好完全滑上粗糙面時的加速度大小a和此時第3、4塊間的作用力大小F. (3) 4塊薄片全部滑上水平面后，相鄰滑片間的距離d. 微模型6 多物體機(jī)械能守恒問題 兩個或多個物體和地球組成的系統(tǒng)中，用做功的方式不好判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒，但系統(tǒng)內(nèi)的物體在相互作用的過程中，只有動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化，無其他能量參與，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒. 1. 多物體機(jī)械能守恒問題的分析方法： (1) 對多個物體組成的系統(tǒng)要注意判

10、斷物體運(yùn)動過程中，系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒 (2) 注意尋找用繩或桿相連的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系 (3) 列機(jī)械能守恒方程時，一般選用EkEp或EAEB的形式 2. 多物體機(jī)械能守恒問題的三點(diǎn)注意： (1) 正確選取研究對象 (2) 合理選取物理過程 (3) 正確選取機(jī)械能守恒定律常用的表達(dá)形式列式求解 典題演示(2016金陵中學(xué))如圖所示，質(zhì)量分別為3m、2m、m的三個小球A、B、C用兩根長為L的輕繩相連，置于傾角為30、高為L的固定光滑斜面上，A球恰能從斜面頂端處豎直落下，弧形擋板使小球只能豎直向下運(yùn)動，小球落地后均不再反彈由靜止開始釋放它們，不計(jì)所有摩擦，求： (1) A球剛要落地時的速度

11、大小 (2) C球剛要落地時的速度大小 BD 1. (2016鹽城中學(xué))如圖所示，在豎直面內(nèi)固定一光滑的硬質(zhì)桿ab，桿與水平面的夾角為，在桿的上端a處套一質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)上系一輕彈簧，彈簧的另一端固定在與a處在同一水平線上的O點(diǎn)，O、b兩點(diǎn)處在同一豎直線上由靜止釋放圓環(huán)后，圓環(huán)沿桿從a運(yùn)動到b，在圓環(huán)運(yùn)動的整個過程中，彈簧一直處于伸長狀態(tài)，則下列說法中正確的是() A. 圓環(huán)的機(jī)械能保持不變 B. 彈簧對圓環(huán)一直做負(fù)功 C. 彈簧的彈性勢能逐漸增大 D. 圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D 【解析】 由于彈簧彈力對圓環(huán)做功，機(jī)械能不守恒，故A錯誤；彈簧對圓環(huán)先做正功后做負(fù)功，故B錯誤；彈簧的

12、彈性勢能先減小后增大，故C錯誤；由機(jī)械能守恒條件可知圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確 2. (2016海南卷)如圖所示，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動已知小球在最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小為N1，在最高點(diǎn)時對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1N2的值為() A. 3mg B. 4mg C. 5mg D. 6mgD 3. (2015南京三模)如圖所示，半徑可變的四分之一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi)，軌道的末端B處切線水平現(xiàn)將一小物體從軌道頂端A處由靜止釋放若保持圓心的位置不變，改變圓弧軌道的半徑(不超過圓心離地的高度)半徑越大，小物體() A. 落地時的速度越大 B. 平拋的水平位移越大 C. 到圓弧軌道最低點(diǎn)時加速度越大 D. 落地時的速度與豎直方向的夾角越大D CD AD (1) 求P第一次運(yùn)動到B點(diǎn)時速度的大小 (2) 求P運(yùn)動到E點(diǎn)時彈簧的彈性勢能