高考物理總復習 第五章 機械能 531 考點強化 機械能守恒的判斷課件.ppt

機械能守恒的判斷 01 02 03 04 課堂互動 1 利用機械能的定義判斷 直接判斷 分析動能和勢能的和是否變化 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 或有其他力做功 但其他力做功的代數和為零 則機械能守恒 3 用能量轉化來判斷若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化 則物體系統(tǒng)機械能守恒 4 注意 只有重力或系統(tǒng)內的彈力做功時 可從以下三方面理解 1 只受重力作用 例如在不考慮空氣阻力情況下的各種拋體運動 物體的機械能守恒 2 受其他力作用 但其他力不做功 只有重力或系統(tǒng)內的彈力做功 3 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 a 圖甲中 物體a將彈簧壓縮的過程中 物體a機械能守恒b 圖乙中 物體a固定 物體b沿斜面勻速下滑 物體b的機械能守恒c 圖丙中 不計任何阻力和定滑輪質量時 物體a加速下落 物體b加速上升過程中 物體a b組成的系統(tǒng)機械能守恒d 圖丁中 小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時 小球的機械能守恒 題組剖析 轉到解析 1 多選 如圖2所示 下列關于機械能是否守恒的判斷正確的是 題組剖析 解析題圖甲中重力和彈力做功 物體a和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 但物體a機械能不守恒 選項a錯誤 題圖乙中物體b勻速下滑 動能不變 重力勢能減小 物體b的機械能不守恒 選項b錯誤 題圖丙中繩子張力對物體a做負功 對物體b做正功 代數和為零 物體a b組成的系統(tǒng)機械能守恒 選項c正確 題圖丁中小球的動能不變 勢能不變 機械能守恒 選項d正確 答案cd 轉回原題 2 多選 質量為m的物體 從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度 下列說法正確的是 a 物體的重力勢能減少2mghb 物體的機械能保持不變c 物體的動能增加2mghd 物體的機械能增加mgh 題組剖析 解析因重力做了mgh的功 由重力做功與重力勢能變化關系可知重力勢能減少mgh 合力做功為2mgh 由動能定理可知動能增加2mgh 除重力之外的力做功mgh 所以機械能增加mgh 選項a b錯誤 c d正確 答案cd 3 如圖3所示 p q兩球質量相等 開始兩球靜止 將p上方的細繩燒斷 在q落地之前 下列說法正確的是 不計空氣阻力 a 在任一時刻 兩球動能相等b 在任一時刻 兩球加速度相等c 在任一時刻 系統(tǒng)動能和重力勢能之和保持不變d 在任一時刻 系統(tǒng)機械能是不變的 題組剖析 解析細繩燒斷后 由于彈簧處于伸長狀態(tài) 通過對p q兩球受力分析可知ap aq 在任一時刻 兩球的動能不一定相等 選項a b錯誤 系統(tǒng)內有彈力做功 彈性勢能發(fā)生變化 系統(tǒng)的動能和重力勢能之和發(fā)生變化 選項c錯誤 q落地前 兩球及彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功 整個系統(tǒng)的機械能守恒 選項d正確 答案d 規(guī)律總結 1 水平面上物體做勻速直線運動或勻速圓周運動 其機械能保持不變 2 光滑斜面上的物體沿斜面勻加速下滑或勻減速上滑時機械能守恒 若物體受摩擦力或其他力作用勻速下滑或勻速上滑 則機械能不守恒 3 物體在豎直面內的光滑軌道上運動時 軌道支持力不做功 則機械能守恒 4 細線懸掛的物體在豎直平面內擺動時 懸線的拉力不做功 則機械能守恒 對一些繩子突然繃緊 物體間非彈性碰撞等問題機械能一般不守恒 除非題中有特別說明或暗示 5 拋體運動 如平拋 斜拋 不考慮空氣阻力的過程中機械能守恒 常見機械能守恒的判斷 2 2015 天津理綜 5 如圖6所示 固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán) 圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接 彈簧的另一端連接在墻上 且處于原長狀態(tài) 現讓圓環(huán)由靜止開始下滑 已知彈簧原長為l 圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?l 未超過彈性限度 則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中 a 圓環(huán)的機械能守恒b 彈簧彈性勢能變化了c 圓環(huán)下滑到最大距離時 所受合力為零d 圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變 備選訓練 備選訓練1 如圖示 斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上 現將一小球從圖示位置靜止釋放 不計一切摩擦 則在小球從釋放到落至地面的過程中 下列說法正確的是 a 斜劈對小球的彈力不做功b 斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒c 斜劈的機械能守恒d 小球重力勢能的減小量等于斜劈動能的增加量 解析小球的位移方向豎直向下 斜劈對小球的彈力對小球做負功 小球對斜劈的彈力對斜劈做正功 斜劈的機械能增大 小球的機械能減少 但斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒 小球重力勢能的減少量 等于小球和斜劈動能增加量之和 故b正確 a c d錯誤 答案b 備選訓練 1 分析兩物體受力情況 2 分析各力的做功及能量轉化情況如何 備選訓練2 如圖所示 用輕彈簧相連的物塊a和b放在光滑的水平面上 物塊a緊靠豎直墻壁 一顆子彈沿水平方向射入物塊b后留在其中 由子彈 彈簧和a b所組成的系統(tǒng)在下列依次進行的過程中 機械能守恒的是 a 子彈射入物塊b的過程b 物塊b帶著子彈向左運動 直到彈簧壓縮量最大的過程c 彈簧推著帶子彈的物塊b向右運動 直到彈簧恢復原長的過程d 帶著子彈的物塊b因慣性繼續(xù)向右運動 直到彈簧伸長量達最大的過程 審題導析注意系統(tǒng)相互作用過程及運動過程的分析 v0 v a b a b之間還有伸縮 轉到解析 備選訓練 轉回原題 解析子彈射入物塊b的過程中 子彈和物塊b組成的系統(tǒng) 由于要克服子彈與物塊之間的滑動摩擦力做功 一部分機械能轉化成了內能 所以機械能不守恒 在子彈與物塊b獲得了共同速度后一起向左壓縮彈簧的過程中 對于a b 彈簧和子彈組成的系統(tǒng) 由于墻壁給a一個推力作用 系統(tǒng)的外力之和不為零 但這