新人教版高考物理一轮复习第五章机械能3机械能守恒定律及其应用课件(20200829123908)
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高考物理一轮复习 5-3 机械能守恒定律课件 新人教版
1
在下面四个图所示情况中，木块均在固定的斜面上运动，其 中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的， 图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图 A、B、D中的木板向下运动，图C中的木块向上运动，在这 四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
C
机械能守恒定律的应用
【例2】[2010年高考江苏物理卷]在游乐节目中，选手需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。如图所示， 他们将选手简化为质量m=60 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H=3 m。 不考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g=10 m/s2， sin53=0.8, cos53=0.6。 (1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F； (2)若绳长l=2 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f1=800 N，平均 阻力f2=700 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；小阳却认为绳 越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。
学案3 机械能守恒定律
考点1 机械能守恒定律
要正确理解系统机械能守恒的条件，可从以下几个方面入 手。 1.抓住“守恒”的意义 “守恒”即“保持不变”，只要系统的动能增加(或减少) 跟系统的重力势能的减少(或增加)相等，系统的动能与重力势 能之和就保持不变，即系统的总机械能就守恒。 2.抓住重力势能变化及动能变化的原因和量度(功能关系) 重力势能的变化是由于重力做功引起，并且重力所做的功WG 刚好等于重力势能的减少，即WG=Ep初-Ep末，故Ep=-WG。
机械能守恒的条件
高考物理一轮复习第5章机械能第3讲机械能守恒定律(重点课)课件
[双基夯实] 1．判断正误． (1)重力势能的变化与零势能参考面的选取无关. ( √ ) (2)克服重力做功，物体的重力势能一定增加. ( √ ) (3)发生形变的物体都具有弹性势能. ( × ) (4)弹力做正功，弹性势能一定增加. ( × ) (5)物体所受的合力为零，物体的机械能一定守恒. ( × )
2．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( C ) A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒 C．做变速运动的物体机械能可能守恒 D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
解析：做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体，其动 能不变，但物体的重力势能可能变化，所以机械能可能不守恒，如 物体在竖直平面内运动，选项 A、B 错误；物体做变速运动时，受 到的合力不为零，但如果运动过程中只有重力做功，则机械能守恒， 选项 C 正确；合外力做功不为零，物体的动能改变，但如果运动过 程中只有重力做功，则物体的机械能守恒，选项 D 错误．
必考部分
[第五章] 机械能
第3讲 机械能守恒定律 [重点课]
[考纲解读] 1.掌握重力做功的特点和重力势能、弹性势能的 概念，并能计算． 2.掌握机械能守恒的条件，会判断物体的机械 能是否守恒． 3.掌握机械能守恒定律的三种表达形式，并能熟练 应用．
基础分层导学
[必备知识] 知识点一 重力做功与重力势能 1．重力做功的特点 (1)重力做功与___路__径___无关，只与始末位置的_高__度__差___有关． (2)重力做功不引起物体_机__械__能___的变化．
(2) 定 量 关 系 ： 重 力 对 物 体 做 的 功 等 于 物 体 重 力 势 能 的 减 小 量．即 WG＝_－__(_E_p_2_－__E_p_1_)_＝____－__Δ__E_p____.
2020版高考物理一轮复习第五章机械能(第3课时)课件
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4．(2018 杭州模拟)如图所示在光滑水平面上有一物体，它的左 端连接着一பைடு நூலகம்弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力 F 作用下物体 处于静止状态，当撤去力 F 后，物体将向右运动，在物体向右运动 的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减少 B．物体的机械能不变 C．弹簧的弹性势能先增加后减少 D．弹簧的弹性势能先减少后增加
4．特点 (1)系统性：重力势能是_地__球____和__物__体___共有的． (2)相对性：重力势能的大小与___参__考__平__面___的选取有关．重力 势能的变化是_绝__对___的，与参考平面的选取__无__关__． 5．重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时，重力势能_减__小_；重力做负功时，重力势能_增__大_； 重力做多少正(负)功，重力势能就_____减__小__(增__大__)____多少，即 WG ＝____E_p_1_－__E_p_2___．
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2．(多选)如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体 M 和 m，且 M>m，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中 ( )
A．M，m 各自的机械能分别守恒 B．M 减少的机械能等于 m 增加的机械能 C．M 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能 D．M 和 m 组成的系统机械能守恒 BD 解析：对物体 M 或 m，运动过程中本身重力做功，细绳
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1．下列说法正确的是( ) A．如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 B．如果合外力对物体(或系统)做功为零，则机械能一定守恒 C．物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，机械能不一定守恒 D．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒
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D 解析：物体的合外力为零或合外力做的功为零，都不能说 明只有重力和弹力做功，即不能排除其他力做功；物体沿光滑曲面 自由下滑时，只有重力做功，机械能守恒；做匀加速运动的物体， 可能只有重力做功，机械能守恒，选项 D 正确．
4．(2018 杭州模拟)如图所示在光滑水平面上有一物体，它的左 端连接着一பைடு நூலகம்弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力 F 作用下物体 处于静止状态，当撤去力 F 后，物体将向右运动，在物体向右运动 的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减少 B．物体的机械能不变 C．弹簧的弹性势能先增加后减少 D．弹簧的弹性势能先减少后增加
4．特点 (1)系统性：重力势能是_地__球____和__物__体___共有的． (2)相对性：重力势能的大小与___参__考__平__面___的选取有关．重力 势能的变化是_绝__对___的，与参考平面的选取__无__关__． 5．重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时，重力势能_减__小_；重力做负功时，重力势能_增__大_； 重力做多少正(负)功，重力势能就_____减__小__(增__大__)____多少，即 WG ＝____E_p_1_－__E_p_2___．
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2．(多选)如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体 M 和 m，且 M>m，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中 ( )
A．M，m 各自的机械能分别守恒 B．M 减少的机械能等于 m 增加的机械能 C．M 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能 D．M 和 m 组成的系统机械能守恒 BD 解析：对物体 M 或 m，运动过程中本身重力做功，细绳
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1．下列说法正确的是( ) A．如果物体(或系统)所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 B．如果合外力对物体(或系统)做功为零，则机械能一定守恒 C．物体沿光滑曲面自由下滑的过程中，机械能不一定守恒 D．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒
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D 解析：物体的合外力为零或合外力做的功为零，都不能说 明只有重力和弹力做功，即不能排除其他力做功；物体沿光滑曲面 自由下滑时，只有重力做功，机械能守恒；做匀加速运动的物体， 可能只有重力做功，机械能守恒，选项 D 正确．
高考物理一轮复习第5章机械能第3节机械能守恒定律课件
机械能守恒问题，不 量与 B 部分物体机 用选零势能参考平面 械能的减少量相等
【理解巩固 2】 (多选)一光滑、 绝缘的半球壳固定在绝缘水平面 上，球壳半径为 R，在球心 O 处 固定一个带正电的点电荷，一个 带负电荷的小物块(可视为质点) 静止在球壳的顶端 A.现小物块受到轻微扰动从右侧下 滑，已知物块静止在 A 点时对球壳的压力大小是物块 重力大小的 2 倍，P 点在球面上，则( )
－cos θ)＝12mv2，联立解得 v＝23 3gR，选项 C 正确， D 错误．
[答案] BC
例 2 如图，在竖直平面内有由14圆
弧 AB 和12圆弧 BC 组成的光滑固定轨 道，两者在最低点 B 平滑连接．AB
弧的半径为 R，BC 弧的半径为R2 .一
小球在 A 点正上方与 A 相距R4 处由静止开始自由下 落，经 A 点沿圆弧轨道运动．
2gh，故 C 正确；当小球 A 的机械能最小时，轻杆
AC 没有力，小球 C 竖直方向上的力平衡，所以支持 力等于重力，故 D 正确，故选 CD.
[答案] CD
机械能守恒定律在涉及弹簧
问题中的应用
例 4 (多选)如图所示，竖直墙上固 定有光滑的小滑轮 D，质量相等的物 体 A 和 B 用轻弹簧连接，物体 B 放在 地面上，用一根不可伸长的轻绳一端 与物体 A 连接，另一端跨过定滑轮与 小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的 光滑均匀细杆，小环 C 位于位置 R 时， 绳与细杆的夹角为 θ，此时物体 B 与 地面刚好无压力．图中 SD 水平，位置 R 和 Q 关于 S 对称．现让小环从 R 处 由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且 环到达 Q 时速度最大．下列关于小环 C 下落过程中的 描述正确的是( )
【理解巩固 2】 (多选)一光滑、 绝缘的半球壳固定在绝缘水平面 上，球壳半径为 R，在球心 O 处 固定一个带正电的点电荷，一个 带负电荷的小物块(可视为质点) 静止在球壳的顶端 A.现小物块受到轻微扰动从右侧下 滑，已知物块静止在 A 点时对球壳的压力大小是物块 重力大小的 2 倍，P 点在球面上，则( )
－cos θ)＝12mv2，联立解得 v＝23 3gR，选项 C 正确， D 错误．
[答案] BC
例 2 如图，在竖直平面内有由14圆
弧 AB 和12圆弧 BC 组成的光滑固定轨 道，两者在最低点 B 平滑连接．AB
弧的半径为 R，BC 弧的半径为R2 .一
小球在 A 点正上方与 A 相距R4 处由静止开始自由下 落，经 A 点沿圆弧轨道运动．
2gh，故 C 正确；当小球 A 的机械能最小时，轻杆
AC 没有力，小球 C 竖直方向上的力平衡，所以支持 力等于重力，故 D 正确，故选 CD.
[答案] CD
机械能守恒定律在涉及弹簧
问题中的应用
例 4 (多选)如图所示，竖直墙上固 定有光滑的小滑轮 D，质量相等的物 体 A 和 B 用轻弹簧连接，物体 B 放在 地面上，用一根不可伸长的轻绳一端 与物体 A 连接，另一端跨过定滑轮与 小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的 光滑均匀细杆，小环 C 位于位置 R 时， 绳与细杆的夹角为 θ，此时物体 B 与 地面刚好无压力．图中 SD 水平，位置 R 和 Q 关于 S 对称．现让小环从 R 处 由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且 环到达 Q 时速度最大．下列关于小环 C 下落过程中的 描述正确的是( )
高考物理一轮复习5：5-3 机械能守恒定律优质课件
v2
A. g
v2
B. 2g
v2
C. 3g
v2
D. 4g
【答案】 C
【解析】由于物体运动过程除重力以外没有其他作用力,所以物
体的机械能守恒。令动能等于重力势能的一半时物体距离地面
高为h,由机械能守恒定律可得
1 2
mv2=mgh+Ek,依题意有Ek= 12 Ep=
1 2
mgh,可解得h=3 vg2 。
势能越大。Ep=
1 2
kx2。
3.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做多少正功,弹性势能就
减少 多少;弹力做多少负功,弹性势能就 增加 多少。
三、机械能守恒定律 1.机械能: 动能 和 势能 统称为机械能,即E=Ek+Ep,其中势 能包括 重力势能 和 弹性势能 。 2.机械能守恒定律 (1)内容:在只有 重力 或系统内弹力做功的物体系统内,动能与 势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。 (2)表达式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或ΔEk增=ΔEp减,或ΔEA增=ΔEB减。 (3)守恒条件:只有重力做功或系统内弹力做功。
A.在B位置小球动能最大 B.在C位置小球动能最大 C.从A→C小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量 D.从A→D小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
【答案】 BCD 【解析】小球动能的增加用合外力做功来度量,A→C小球受 的合外力一直向下,对小球做正功,使动能增加;C→D小球受的 合外力一直向上,对小球做负功,使动能减少,所以B正确。从A →C小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量与弹簧弹 性势能的增加量之和,所以C正确。A、D两位置动能均为零, 重力做的正功等于弹力做的负功,所以D正确。
山东省2020版高考物理一轮复习第五章机械能第3节机械能守恒定律及其应用课件新人教版
从地B.面重到力海对平物面体,做位的移功竖为直m向g下h 为 h,重力也向下,重力对物体做功
mgCh,.B物对体;在从海地平面面到上海的平机面械过能程为 只有12 m重v0力2+做m功gh,机械能守恒,在海平面 处12 ������的D������.0机物2,械机体能械在等能海于为平在面E=地上0面+的12的动������机能������0械为2 =能12 m,12在���v���0地���2���0+面2m,C重gh错力;势在能海为平零面,处动的能机为械能
D.从D到E过程橡皮筋弹力做功大于从E到C过程 解析 答案
命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ ()
(9)重力势能的减少量等于重力对物体做的功。( )
答案
-8-
知识梳理 考点自诊
2.(多选)如图所示,倾角为θ的光滑斜面体C固定于水平地面上,物
体B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,释放
后,A将向下运动,则在A碰地前的运动过程中( )
同样为1
2
������������0
2
,而在海平面重力势能为-mgh,所以12
������������0
2
=Ek+(-mgh),
得动能 Ek=12 ������������02+mgh,D 对。
关闭
BD
解析 答案
-10-
知识梳理 考点自诊
4.(2018·湖南长沙模拟)弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造 原理如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于ACB 时恰好为原长状态,在C处(A、B连线的中垂线上)放一固体弹丸,一 手执把手,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下 发射出去,打击目标。现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD中点,则 关闭 (从D到)C过程中,弹力对弹丸做正功,弹丸的机械能增加,选项A错误;弹丸竖