2024高考物理基础知识综合复习课时13机械能守恒定律课件

课时13

机械能守恒定律知识要点课标要求学业质量水平机械能守恒定律理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题水平2考点1

机械能与机械能的变化1.机械能：动能和势能的总和称为机械能，其中势能包括重力势能和弹性势能。2.机械能是标量，只有大小，没有方向，但是有正、负（因为势能有正、负）。3.机械能的变化：除重力、弹簧弹力外，其他力所做总功等于机械能的变化量，做正功，机械能增加；做负功，机械能减少。特别提示1.功是能量转化的量度：做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就伴随着有多少能量发生转化；反之，转化了多少能量就说明做了多少功。

2.机械能具有相对性；机械能是个状态量。考点2

机械能守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断（直接判断）：若物体动能、势能均不变，则机械能不变。若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加（减少），其机械能一定变化。2.用做功判断：若物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。3.用能量转化来判断：若物体或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，则物体或系统机械能守恒。特别提示机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；“只有重力或弹簧弹力做功”不等于“只受重力或弹簧弹力作用”。典例1

下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是(

@1@

)A.

人乘电梯加速上升的过程B.

一小球在竖直平面内做匀速圆周运动C.

小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程D.

子弹射穿木块，子弹在木块中的运动过程C[解析]

人乘电梯加速上升的过程，电梯对人做正功，由功能关系知，人的机械能增加，故A错误；小球在竖直平面内做匀速圆周运动时，动能不变，重力势能不断变化，所以小球的机械能是变化的，故B错误；小石块被抛出后在空中运动的过程，只受重力，机械能守恒，故C正确；子弹射穿木块，子弹在木块中的运动过程，阻力对子弹做功，则子弹的机械能不守恒，故D错误。考点3

运用机械能守恒定律解题的三种表达形式

典例2(2022年浙江1月学考)如图所示,中国女子跳水奥运冠军全红蝉从十米跳台起跳到全身入水过程中,下列说法正确的是(

)

A.她的机械能保持不变B.下落过程中重力做正功C.整个过程只有重力做功D.手入水后她的动能开始减少B[解析]只有重力做功的情况下,机械能守恒,所以在起跳后到入水前机械能守恒,但是在入水过程中,由于水的阻力做负功,机械能不守恒,A、C错误;下落过程中重力是做正功的,B正确;手入水后刚开始水的阻力小于重力,加速度方向与运动方向相同,动能增加,直到阻力大小等于重力时,速度达到最大,D错误。考点4

机械能守恒定律与抛体运动、圆周运动的综合运用

典例4(2022年浙江1月学考)如图所示,乘客随摩天轮座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是(

)A.乘客在最高点处于失重状态B.乘客在最低点受到的支持力大小等于其重力C.从最低点向最高点转动的过程中,乘客的机械能不变D.从最低点向最高点转动的过程中,座舱对乘客的支持力不做功A[解析]

在最高点向心加速度向下,故乘客处于失重状态,A正确;乘客在最低点受到的支持力大于重力,支持力与重力的合力提供向心力,B错误;从最低点到最高点转