高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 功能關(guān)系和機(jī)械能 第3課時(shí) 機(jī)械能守恒定律課件

1、第3課時(shí)機(jī)械能守恒定律 考點(diǎn)一 機(jī)械能守恒條件的判斷1利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷)：分析動(dòng)能和勢(shì)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(shù)和為零，則機(jī)械能守恒3用能量轉(zhuǎn)化來判斷：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【例1】(2016濟(jì)南模擬)在如圖所示的物理過程示意圖中，甲圖為一端固定有小球的輕桿，從右偏上30角釋放后繞光滑支點(diǎn)擺動(dòng)；乙圖為末端固定有小球的輕質(zhì)直角架，釋放后繞通過直角頂點(diǎn)的固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)；丙圖為置于光滑水平面上的A、B兩小車，B靜止，A獲得一向右的初速度后向

2、右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻連接兩車的細(xì)繩繃緊，然后帶動(dòng)B車運(yùn)動(dòng)；丁圖為置于光滑水平面上的帶有豎直支架的小車，把用細(xì)繩懸掛的小球從圖示位置釋放，小球開始擺動(dòng)則關(guān)于這幾個(gè)物理過程(空氣阻力忽略不計(jì))，下列判斷中正確的是()A甲圖中小球機(jī)械能守恒B乙圖中小球A的機(jī)械能守恒C丙圖中兩車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D丁圖中小球的機(jī)械能守恒解析：甲圖過程中輕桿對(duì)小球不做功，小球的機(jī)械能守恒；乙圖過程中A、B兩球通過桿相互影響(例如開始時(shí)A球帶動(dòng)B球轉(zhuǎn)動(dòng))，輕桿對(duì)A的彈力不沿桿的方向，會(huì)對(duì)小球做功，所以每個(gè)小球的機(jī)械能不守恒，但把兩個(gè)小球作為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)機(jī)械能守恒；丙圖中繩子繃緊的過程雖然只有彈力作為內(nèi)力做功，但彈力突變有內(nèi)能轉(zhuǎn)

3、化，機(jī)械能不守恒；丁圖過程中細(xì)繩也會(huì)拉動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，取地面為參考系，小球的軌跡不是圓弧，細(xì)繩會(huì)對(duì)小球做功，小球的機(jī)械能不守恒，把小球和小車當(dāng)做一個(gè)系統(tǒng)，機(jī)械能才守恒答案：A規(guī) 律 總 結(jié)(1)機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零，更不是合外力為零；“只有重力做功”不等于“只受重力作用”(2)對(duì)于一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況，除非題目特別說明，否則機(jī)械能必定不守恒(3)對(duì)于系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，可以根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷1(多選)(2016運(yùn)城模擬)下列敘述中正確的是()A做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒B做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒C外力對(duì)物體做功為零，物體的機(jī)械能一定守恒D系

4、統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒解析：做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，若只有重力對(duì)它做功時(shí)，機(jī)械能守恒，若重力以外的其他外力對(duì)物體做功的代數(shù)和不為零，則物體的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤，B正確；外力對(duì)物體做功為零時(shí)，有兩種情況：若重力不做功，則其他力對(duì)物體做功的代數(shù)和必為零，此時(shí)物體的機(jī)械能守恒；若重力做功，其他外力做功的代數(shù)和不為零，此時(shí)機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；由機(jī)械能守恒的條件知D正確答案：BD 考點(diǎn)二 機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式及應(yīng)用(2)根據(jù)受力分析和各力做功情況分析，確定是否符合機(jī)械能守恒條件(3)確定初末狀態(tài)的機(jī)械能或運(yùn)動(dòng)過程中物體機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況(4)選擇合適的表達(dá)式列出方程，進(jìn)行求

5、解(5)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的討論和說明【例2】(2016襄陽模擬)如圖所示，一半徑為R的光滑半圓柱水平懸空放置，C為圓柱最高點(diǎn)，兩小球P、Q用一輕質(zhì)細(xì)線懸掛在半圓柱上，水平擋板AB及兩小球開始時(shí)位置均與半圓柱的圓心在同一水平線上，水平擋板AB與半圓柱間有一小孔能讓小球通過，兩小球質(zhì)量分別為mPm，mQ4m，水平擋板到水平面EF的距離為h2R，現(xiàn)讓兩小球從圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球P到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)剪斷細(xì)線，小球Q與水平面EF碰撞后等速反向被彈回，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，取3.求：(1)小球P到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)的速率vC；(2)小球P落到擋板AB上時(shí)的速率v1；(3)小球Q反彈后能上升的最大高度

6、hmax.易 錯(cuò) 提 醒用機(jī)械能守恒定律解題應(yīng)注意的兩個(gè)問題：列方程時(shí)，選取的表達(dá)角度不同，表達(dá)式不同，對(duì)參考平面的選取要求也不一定相同；應(yīng)用機(jī)械能守恒能解決的問題，應(yīng)用動(dòng)能定理同樣能解決，但其解題思路和表達(dá)式有所不同2(2016濰坊模擬)如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一自由端恰好與水平線AB平齊，靜止放在傾角為53的光滑斜面上一長(zhǎng)為L(zhǎng)9 cm的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m1 kg的小球，將細(xì)繩拉直水平，使小球在位置C由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)D時(shí)，細(xì)繩剛好被拉斷之后小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s，最大壓縮量為x5 cm(g10 m/s2，sin 5

7、30.8，cos 530.6)求：(1)輕質(zhì)細(xì)繩受到的拉力最大值；(2)D點(diǎn)到水平線AB的高度h；(3)輕質(zhì)彈簧所獲得的最大彈性勢(shì)能Ep.用機(jī)械能守恒定律處理豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問題能把牛頓第二定律與機(jī)械能守恒定律有機(jī)地結(jié)合起來，形成綜合性較強(qiáng)的力學(xué)題目，有利于考查學(xué)生的綜合分析能力及對(duì)物理過程的想象能力，是一種常見的力學(xué)壓軸題型 方 法 技 巧 思 維 提 升典例如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角53，BD為半徑R4 m的圓弧形軌道，且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上，在B點(diǎn)，斜面軌道AB與圓弧形軌道BD相切，整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑，在A點(diǎn)處有一質(zhì)量m1 kg

8、的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C兩點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去，最后落在地面上的S點(diǎn)時(shí)的速度大小vS8 m/s，已知A點(diǎn)距地面的高度H10 m，B點(diǎn)距地面的高度h5 m，設(shè)以MDN為分界線，其左邊為一阻力場(chǎng)區(qū)域，右邊為真空區(qū)域，g取10 m/s2，cos 530.6.(1)求小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度；(2)求小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(3)小球從D點(diǎn)拋出后，受到的阻力Ff與其瞬時(shí)速度方向始終相反，求小球從D點(diǎn)至S點(diǎn)的過程中阻力Ff所做的功思路導(dǎo)引9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。202

9、2/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:06:39 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、

10、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/162022/10/1620

11、22/10/1610/16/2022 2:06:39 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/

12、162022/10/1615、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202

13、2 2:06:39 AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/162022/10/1616 October 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022/10/162