高考物理 第3讲 机械能守恒定律考点整合复习课件

1、第 3 讲 机械能守恒定律考点 1机械能、机械能守恒定律1重力势能：物体由于被举高而具有的能减小2重力做功与重力势能的关系：重力做功与_无关，只与始末位置的高度差有关重力对物体做正功，重力势能就_；重力对物体做负功，重力势能就_重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即 WG(Ep2Ep1) .增加路径3弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量4弹力做功与弹性势能的关系：弹力做_，弹性势能减小；弹力做_，弹性势能增加弹力对物体做的功等于弹负功性势能的减少量，即 W 弹(Ep2Ep1)5机械能：_和势能统称为机械能6机械能守恒定律重力弹力(1)内容：在只有_或_做功的物体系统内，动能与势能相

2、互转化，而总的机械能保持不变(2)判断机械能是否守恒的方法根据力做功判断，系统内只有重力做功或弹力做功，机械能守恒正功动能根据能的转化判断，只发生系统内势能与动能的转化，机械能守恒1(单选)(2010 年上海卷)高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是()CA动能减少，重力势能减少B动能减少，重力势能增加C动能增加，重力势能减少D动能增加，重力势能增加解析：高度降低，重力做功，重力势能减少，动能增大C 正确2(双选)(2011 年执信、深外、中山一中联考)如图 531所示，小球自 a 点由静止自由下落，到 b 点时与弹簧接触，到 c点时弹簧被压缩到最短

3、，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由 abc 的运动过程中()BD图 531A小球的机械能守恒B小球和弹簧总机械能守恒C小球在 b 点时动能最大D小球 bc 的运动过程中加 速度先减小后增加考点2机械能守恒定律的应用1机械能守恒定律的三种表达式(1)从守恒的角度：选取某一平面为零势能面，如果含有弹簧则弹簧处于原长时弹性势能为零，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等，即 Ek2Ep2Ek1Ep1.(2)从能量转化的角度：系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统动能的增加量，系统机械能守恒，即EpEk.(3)从能量转移的角度：系统中有 A、B 两个物体(或更多物体)，若 A 机

4、械能的减少量等于 B 机械能的增加量，系统机械能守恒，即EA减EB增2利用机械能守恒定律解题的一般思路(1)选取研究对象物体或系统；(2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒；(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能；(4)选取方便的机械能守恒定律的方程形式(Ek1Ep1Ek2Ep2、EkEp 或EAEB)进行求解3(单选)如图 532 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

5、到的最大高度为(图 532BAhB1.5hC2hD2.5h4长为 L、质量分布均匀的绳子，对称地悬挂在轻小的定滑轮上，如图 533 所示轻轻地推动一下，让绳子滑下，那么当绳子离开滑轮的瞬间，绳子的速度为多少？图 533解：如图 23，由机械能守恒定律，取小滑轮处为零势能面图 23热点机械能守恒定律与曲线运动结合【例 1】(2011 年清远清城区一模)在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论如图 534 所示，他们将选手简化为质量m60 kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角53，绳的悬挂点 O 距水面的高度为 H3 m不考

6、虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深取重力加速度 g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小 F；(2)若绳长 l2 m，选手摆到最高点时松手落入水中设水对选手的平均浮力 f1800 N，平均阻力 f2700 N，求选手落入水中的深度 d；(3)若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远请通过推算说明你的观点图 534这一类问题要认真分析题意，看清有哪些过程，过程中力以及力做功情况，机械能是否守恒一般运用机械能守恒定律求速度，再结合曲线运动规律求其他物理量1(2010

7、 年揭阳二模)如图 535 所示，位于竖直平面内的轨道，由一段斜直轨道和圆形轨道分别与水平面相切连接而成，各接触面都是光滑的，圆形轨道的半径为 R.一质量为 m 的小物块从斜轨道上 A 点处由静止开始下滑，恰好通过圆形轨道最高点 D(是一种临界状态)物块通过轨道连接处 B、C 时无机械能损失求：(1)小物块通过 D 点时的速度 vD 的大小；(2)小物块通过圆形轨道最低点 C 时轨道对物块的支持力 F的大小；(3)A 点距水平面的高度 h.图 535易错点：从能量转化观点解决机械能守恒问题【例 1】(双选)如图 536，质量分别为 m 和 2m 的两个小球 A 和 B，中间用轻质杆相连，在杆的

8、中点 O 处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在 B 球顺时针摆动到最低位置的过程中()图 536AB 球的重力势能减少，动能增加，B 球和地球组成的系统机械能守恒BA 球的重力势能增加，动能也增加，A 球和地球组成的系统机械能不守恒CA 球、B 球和地球组成的系统机械能守恒DA 球、B 球和地球组成的系统机械不守恒错解分析：B 球下摆过程中受重力、杆的拉力作用拉力不做功，只有重力做功，所以 B 球重力势能减少，动能增加，机械能守恒，A 正确同理，A 球机械能守恒，B 错误；因为 A、B 系统只有重力做功，系统机械能守恒故 C 选项正确答案：BCB 球摆到最低位置过程中，重力势能减少，动

9、能增加，但不能由此确定机械能守恒错解中认为杆施的力沿杆方向，这是造成错解的直接原因杆施力的方向并不总指向沿杆的方向，本题中就是如此杆对 A、B 球既有沿杆的法向力，也有与杆垂直的切向力所以杆对 A、B 球施的力都做功，A 球、B 球的机械能都不守恒正确解析：B 球从水平位置下摆到最低点过程中，受重力和杆的作用力，杆的作用力方向待定下摆过程中重力势能减少，动能增加，但机械能是否守恒不确定A 球在 B 下摆过程中，重力势能增加，动能增加，机械能增加由于 A、B 系统只有重力做功，系统机械能守恒，A 球机械能增加，B 球机械能一定减少所以 B、C 选项正确在分析机械能是否守恒时可以看力做功和能的转化

10、本题中 B 球下落初看起来重力势能减小，动能增大似乎 B 球机械能守恒，但 B 球除受重力以外还有杆的弹力，杆的弹力不像绳，方向并不一定沿杆的方向，即在做圆周运动时杆的弹力可能做功，所以 B 球机械能不一定守恒再看 A 球的动能增加了，势能也增加了，A 球的能量哪里来的呢？只能是杆对 A 球做功而来，所以 B 球受到的杆的弹力也做功所以对 A、B 单个物体来说，机械能都不守恒但杆并不存在弹性势能，所以对 A、B 系统来说，只有动能与重力势能的转化，机械能守恒1(双选)如图 537 所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O，倾角为 30的斜面体置

11、于水平地面上A 的质量为 m，B 的质量为 4m.开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动将 A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是()图 537A物块 B 受到的摩擦力先减小后增大B物块 B 受到的摩擦力一直增大C小球 A 的机械能守恒D小球 A 的机械能不守恒答案：AC9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022

12、 1:47:00 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他乡生白发，旧国见青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/1

13、0/162022/10/1610/16/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:47:00 AM11、成功就是日

14、复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/

15、10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 1:47:00 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/10

16、/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/10/162022/10/1616 Oc