机械能守恒定律学案

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1、高三级部物理科机械能及其守恒定律学案 NO：_9_ 考试大纲 大纲解读重力做功与重力势能 II机械能守恒定律及其应用 II机械能的知识是历年高考的一个重点,特别是运用本考点知识解决与实际生活、生产、科技密切联系的问题时更要注意,另外弹性势能及有关弹簧参与作用下的能量转化与守恒问题是近几年高考的热点,在复习中要加以重点注意。自主学习一重力势能1.重力做功的特点：与无关,由物体所受的重力和物体初、末位置的决定.重力做功与重力势能的关系_2. 定义：地球上的物体所具有的跟它的_有关的能. 表达式Ep=_3. 重力势能的特点（1） 相对性：要指明即零势能面 系统性：重力势能是物体和这一系统共同所有.4

2、.重力势能是_量,正、负表示比零势能点的能量状态_.二弹性势能1.概念：物体因发生_而具有的势能.2.弹力做功与弹性势能变化的关系：三机械能守恒定律1.机械能：物体的和统称为机械能.2.容：在只有和系统做功的情况下,物体或系统的和发生相互转化,但总的机械能保持不变.3.表达式：4.机械能守恒的条件_典例探究知识点一、机械能守恒的判断例1、下列说确的是A如果物体所受到的合外力为零,则其机械能一定守恒B如果物体所受到的合外力做的功为零,则其机械能一定守恒C物体沿光滑曲面自由下滑的过程中,其机械能一定守恒D做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒训练1、如图示,a、b两小球静止在同一条竖直线上,离地面足

3、够高,b球质量大于a球质量两球间用一条细线连接,开始线处于松弛状态现同时释放两球,球运动过程中所受的空气阻力忽略不计下列说确的是A下落过程中两球间的距离保持不变B下落后两球间距离逐渐增大,一直到细线紧为止C下落过程中,a、b两球都处于失重状态D整个下落过程中,系统的机械能守恒训练2如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连弹簧处于自然长度时物块位于O点物块的质量为m,ABa,物块与桌面间的动摩擦因数为.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零重力加速度为g.则上述过程中A物块在A点时,弹簧的弹性势能等于Wmga

4、B物块在B点时,弹簧的弹性势能小于WmgaC经O点时,物块的动能小于WmgaD物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能归纳总结 判断机械能守恒的方法：知识点二、机械能守恒的三个观点物体在初状态的机械能E1等于其末状态的机械能E2,即E2=E1或_减少的势能Ep等于增加的总动能Ek,即_系统一物体机械能的增加等于另一物体机械能的减少,即E1=-E2例2、如图4所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面；b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为Ah B1.5hC2h D2

5、.5h训练3、 如图所示,一固定斜面倾角为30,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的A动能损失了2mgH B动能损失了mgHC机械能损失了mgH D机械能损失了mgH训练4、如图5322所示,倾角为的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h.两球从静止开始下滑,不计机械能损失,求：图5322两球都进入光滑水平面时两小球运动的速度大小；此过程中杆对B球所做的功知识点三、机械能守恒定律的综合应用例3、如图5313所示,A、

6、B两球质量相等,A球用不能伸长的轻绳系于O点,B球用轻弹簧系于O点,O与O点在同一水平面上,分别将A、B球拉到与悬点等高处,使绳和轻弹簧均处于水平,弹簧处于自然状态,将两球分别由静止开始释放,当两球达到各自悬点的正下方时,两球仍处在同一水平面上,则图5313A两球到达各自悬点的正下方时,两球动能相等B两球到达各自悬点的正下方时,A球动能较大C两球到达各自悬点的正下方时,B球动能较大D两球到达各自悬点的正下方时,A球受到向上的拉力较大训练5、P80页变式训练归纳总结：机械能守恒定律的解题思路：巩固训练1. 下列说确的是 A. 如果物体或系统所受到的合外力为零,则机械能一定守恒 B. 如果合外力对

7、物体或系统做功为零,则机械能一定守恒 C. 物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒 D. 做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒2 如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减ABCD图4-3-3小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是A.在B位置小球动能最大B.在C位置小球动能最大C.从AC位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D.从AD位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加3. 质量为的物体,由静止开始下落,由于空气阻力,下落的加速度为,在物体下落的过程中,

8、下列说确的是 A. 物体的动能增加了B. 物体的机械能减少了C. 物体克服阻力所做的功为 D. 物体的重力势能减少了4、汽车沿水平公路做匀速直线运动,下列说确的是 A汽车沿水平面运动过程中,汽车的动能与重力势能均保持不变,因而总机械能的数值不变,符合机械能守恒定律B汽车受到的合外力为零,因而无外力做功C通过每一段路程时,牵引力与阻力做功总是相等D因为合外力做功为零,所以动能不变5、在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说确的是A. 他的动能减少了FhB. 他的重力势能增

9、加了mghC. 他的机械能减少了hD. 他的机械能减少了Fh图4-3-66、如图4-3-6所示,桌面高度为h,质量为m的小球,从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到地面前的瞬间的机械能应为 AmghBmgHCmgH+hDmgH-h7如图4-3-11中两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?8、小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力然后,小球冲上竖直平面半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点

10、A处,如图431所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大? 图431勇攀高峰图4-3-41. 如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板的左端,右端与小木块连接,且与及与地面之间接触面光滑,开始时和均静止,现同时对、施加等大反向的水平恒力和,从两物体开始运动以后的整个过程中,对、和弹簧组成的系统 整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度,正确的说法是 A. 由于、等大反向,故系统机械能守恒B. 由于、分别对、做正功,故系统动能不断增加C. 由于、分别对、做正功,故系统机械能不断增加D. 当弹簧弹力大小与、大小相等时,、的动能最大图4-3-92.如图4-3-9所示,质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上,杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B可以当做质点,杆长为L,将轻杆从静止开始释放,不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时,求：小球A、B的速度各是多少？3如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角30,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,物块A与斜面间无摩擦,若A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了求物块B上升的最大高度H6 / 6