高考物理总复习 第五章 机械能 531 考点强化 机械能守恒的判断课件.ppt

机械能守恒的判断 01 02 03 04 课堂互动 1 利用机械能的定义判断 直接判断 分析动能和势能的和是否变化 2 用做功判断若物体或系统只有重力 或弹簧的弹力 做功 或有其他力做功 但其他力做功的代数和为零 则机械能守恒 3 用能量转化来判断若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化 则物体系统机械能守恒 4 注意 只有重力或系统内的弹力做功时 可从以下三方面理解 1 只受重力作用 例如在不考虑空气阻力情况下的各种抛体运动 物体的机械能守恒 2 受其他力作用 但其他力不做功 只有重力或系统内的弹力做功 3 弹力做功伴随着弹性势能的变化 并且弹力做的功等于弹性势能的减少量 a 图甲中 物体a将弹簧压缩的过程中 物体a机械能守恒b 图乙中 物体a固定 物体b沿斜面匀速下滑 物体b的机械能守恒c 图丙中 不计任何阻力和定滑轮质量时 物体a加速下落 物体b加速上升过程中 物体a b组成的系统机械能守恒d 图丁中 小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时 小球的机械能守恒 题组剖析 转到解析 1 多选 如图2所示 下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 题组剖析 解析题图甲中重力和弹力做功 物体a和弹簧组成的系统机械能守恒 但物体a机械能不守恒 选项a错误 题图乙中物体b匀速下滑 动能不变 重力势能减小 物体b的机械能不守恒 选项b错误 题图丙中绳子张力对物体a做负功 对物体b做正功 代数和为零 物体a b组成的系统机械能守恒 选项c正确 题图丁中小球的动能不变 势能不变 机械能守恒 选项d正确 答案cd 转回原题 2 多选 质量为m的物体 从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度 下列说法正确的是 a 物体的重力势能减少2mghb 物体的机械能保持不变c 物体的动能增加2mghd 物体的机械能增加mgh 题组剖析 解析因重力做了mgh的功 由重力做功与重力势能变化关系可知重力势能减少mgh 合力做功为2mgh 由动能定理可知动能增加2mgh 除重力之外的力做功mgh 所以机械能增加mgh 选项a b错误 c d正确 答案cd 3 如图3所示 p q两球质量相等 开始两球静止 将p上方的细绳烧断 在q落地之前 下列说法正确的是 不计空气阻力 a 在任一时刻 两球动能相等b 在任一时刻 两球加速度相等c 在任一时刻 系统动能和重力势能之和保持不变d 在任一时刻 系统机械能是不变的 题组剖析 解析细绳烧断后 由于弹簧处于伸长状态 通过对p q两球受力分析可知ap aq 在任一时刻 两球的动能不一定相等 选项a b错误 系统内有弹力做功 弹性势能发生变化 系统的动能和重力势能之和发生变化 选项c错误 q落地前 两球及弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功 整个系统的机械能守恒 选项d正确 答案d 规律总结 1 水平面上物体做匀速直线运动或匀速圆周运动 其机械能保持不变 2 光滑斜面上的物体沿斜面匀加速下滑或匀减速上滑时机械能守恒 若物体受摩擦力或其他力作用匀速下滑或匀速上滑 则机械能不守恒 3 物体在竖直面内的光滑轨道上运动时 轨道支持力不做功 则机械能守恒 4 细线悬挂的物体在竖直平面内摆动时 悬线的拉力不做功 则机械能守恒 对一些绳子突然绷紧 物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒 除非题中有特别说明或暗示 5 抛体运动 如平抛 斜抛 不考虑空气阻力的过程中机械能守恒 常见机械能守恒的判断 2 2015 天津理综 5 如图6所示 固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环 圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接 弹簧的另一端连接在墙上 且处于原长状态 现让圆环由静止开始下滑 已知弹簧原长为l 圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2l 未超过弹性限度 则在圆环下滑到最大距离的过程中 a 圆环的机械能守恒b 弹簧弹性势能变化了c 圆环下滑到最大距离时 所受合力为零d 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 备选训练 备选训练1 如图示 斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上 现将一小球从图示位置静止释放 不计一切摩擦 则在小球从释放到落至地面的过程中 下列说法正确的是 a 斜劈对小球的弹力不做功b 斜劈与小球组成的系统机械能守恒c 斜劈的机械能守恒d 小球重力势能的减小量等于斜劈动能的增加量 解析小球的位移方向竖直向下 斜劈对小球的弹力对小球做负功 小球对斜劈的弹力对斜劈做正功 斜劈的机械能增大 小球的机械能减少 但斜劈与小球组成的系统机械能守恒 小球重力势能的减少量 等于小球和斜劈动能增加量之和 故b正确 a c d错误 答案b 备选训练 1 分析两物体受力情况 2 分析各力的做功及能量转化情况如何 备选训练2 如图所示 用轻弹簧相连的物块a和b放在光滑的水平面上 物块a紧靠竖直墙壁 一颗子弹沿水平方向射入物块b后留在其中 由子弹 弹簧和a b所组成的系统在下列依次进行的过程中 机械能守恒的是 a 子弹射入物块b的过程b 物块b带着子弹向左运动 直到弹簧压缩量最大的过程c 弹簧推着带子弹的物块b向右运动 直到弹簧恢复原长的过程d 带着子弹的物块b因惯性继续向右运动 直到弹簧伸长量达最大的过程 审题导析注意系统相互作用过程及运动过程的分析 v0 v a b a b之间还有伸缩 转到解析 备选训练 转回原题 解析子弹射入物块b的过程中 子弹和物块b组成的系统 由于要克服子弹与物块之间的滑动摩擦力做功 一部分机械能转化成了内能 所以机械能不守恒 在子弹与物块b获得了共同速度后一起向左压缩弹簧的过程中 对于a b 弹簧和子弹组成的系统 由于墙壁给a一个推力作用 系统的外力之和不为零 但这