2021届新高考物理一轮复习(选择性考试A方案)课件：第5章 第3讲 机械能守恒定律及其应用
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2021江苏新高考物理一轮课件：第五章 第3讲 机械能守恒定律
大一轮复习讲义
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关 研透命题点 微点讲座系列7 随堂巩固练 课时精练
过好双基关
01
一 重力做功与重力势能的关系
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.重力势能 (1)表达式：Ep＝ mgh . (2)重力势能的特点 重力势能是物体和 地球 所共有的，重力势能的大小与参考平面的选取 有关 ， 但重力势能的变化与参考平面的选取 无关 .
所以若使小球始终做完整的圆周运动，则 v0 一定不小于 5gR，故 B 错误，C 正确；
如果内圆光滑，则小球在运动过程中不受摩擦力， 机械能守恒，小球运动到最高点速度为0时， 由机械能守恒定律得：12mv02＝mg·2R， 则小球在最低点时的速度 v0＝2 gR，
由于内圆粗糙，小球在运动过程中要克服摩擦力做功， 则小球在最低点时的速度 v0 一定大于 2 gR，故 D 错误.
√A.若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒 B.若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为32mgR
√C.若使小球始终做完整的圆周运动，则 v0 一定不小于 5gR
D.若小球第一次运动到最高点时速度大小为 0，则 v0＝2 gR
图3
解析 若小球运动到最高点时速度为0，则小球在运动过程中一定与内圆接触， 要克服摩擦力做功，小球的机械能不守恒，故A正确； 若初速度v0比较小，小球在运动过程中与内圆接触，机械能不断减少， 经过足够长时间，小球最终在圆心下方运动，最大的机械能为mgR； 若初速度v0足够大，小球始终沿外圆做完整的圆周运动， 机械能守恒，机械能必定大于2mgR， 小球沿外圆恰好运动到最高点时速度设为v， 则有 mg＝mvR2，21mv02＝mg·2R＋12mv2， 则小球在最低点时的最小速度 v0＝ 5gR，
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关 研透命题点 微点讲座系列7 随堂巩固练 课时精练
过好双基关
01
一 重力做功与重力势能的关系
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.重力势能 (1)表达式：Ep＝ mgh . (2)重力势能的特点 重力势能是物体和 地球 所共有的，重力势能的大小与参考平面的选取 有关 ， 但重力势能的变化与参考平面的选取 无关 .
所以若使小球始终做完整的圆周运动，则 v0 一定不小于 5gR，故 B 错误，C 正确；
如果内圆光滑，则小球在运动过程中不受摩擦力， 机械能守恒，小球运动到最高点速度为0时， 由机械能守恒定律得：12mv02＝mg·2R， 则小球在最低点时的速度 v0＝2 gR，
由于内圆粗糙，小球在运动过程中要克服摩擦力做功， 则小球在最低点时的速度 v0 一定大于 2 gR，故 D 错误.
√A.若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒 B.若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为32mgR
√C.若使小球始终做完整的圆周运动，则 v0 一定不小于 5gR
D.若小球第一次运动到最高点时速度大小为 0，则 v0＝2 gR
图3
解析 若小球运动到最高点时速度为0，则小球在运动过程中一定与内圆接触， 要克服摩擦力做功，小球的机械能不守恒，故A正确； 若初速度v0比较小，小球在运动过程中与内圆接触，机械能不断减少， 经过足够长时间，小球最终在圆心下方运动，最大的机械能为mgR； 若初速度v0足够大，小球始终沿外圆做完整的圆周运动， 机械能守恒，机械能必定大于2mgR， 小球沿外圆恰好运动到最高点时速度设为v， 则有 mg＝mvR2，21mv02＝mg·2R＋12mv2， 则小球在最低点时的最小速度 v0＝ 5gR，
2021届高三一轮复习物理资料第5章 第3讲机械能PPT教学课件
第1轮 物理
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第五章 机械能
二、弹性势能 1．定义：物体由于发生__弹__性__形__变____而具有的能． 2．弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能__减__小____；弹力 做负功，弹性势能__增__加____，即W＝___－__Δ_E_P___．
[微思考] 分析重力势能时的参考平面和分析弹簧的弹性势能的零势能点可以 任意选取吗？重力势能和弹性势能都有正负吗？
A．运动员从 O 运动到 B 的整个过程中机械能不守恒 B．运动员到达 A 点时对轨道的压力大小为 1 000 N C．运动员到达 A 点时重力的瞬时功率为 104 W
3．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就__减__小____；重力对物体做负功， 重力势能就__增__大____．
(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__P2_－__E__P1_)____＝－ΔEP．
第五章 机械能
第3讲 机械能守恒定律及其应用
栏 目 导 航
01 回扣教材 固根基 02 突破考点 提能力 03 聚焦素养 赢高考
第五章 机械能
01 回扣教材 固根基
一、重力做功与重力势能 1．重力做功的特点 重力做功与___路__径___无关，只与始末位置的__高__度__差____有关．
第1轮 物理
(1)2 m/s
(2)0.06 J
22 (3) 5 m
第1轮 物理
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第五章 机械能
解析 (1)小钢珠沿轨道经过 N 点时恰好与轨道间无作用力，则有 mg＝mvR2N 解得 vN＝2 m/s. (2)小钢珠在光滑圆弧轨道上运动，由机械能守恒定律得
高三物理一轮复习 第五章 机械能 第3讲 机械能守恒定律课件(课时讲课)
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
可能达到的最大高度为( )
A．h
B．1.5h
C．2h
D．2.5h
课堂教学
23
解析 在 b 落地前，a、b 组成的系统机械能守恒，且 a、b 两物体速度大小相等，根据机械能守恒定律，可知 3mgh－mgh ＝12(m＋3m)v2，所以 v＝ gh；b 球落地时，a 球高度为 h，之后 a 球向上做竖直上抛运动，过程中机械能守恒，12mv2＝mgΔh， 解得Δh＝0.5h，所以 a 可能达到的最大高度为 1.5h，B 选项正 确．
课堂教学
20
课堂教学
21
解析 由题意“在 C 点处小球速度达到最大”，可知 C 点 是平衡位置，小球受到的重力与弹力平衡，该位置与 h 无关，B 项正确；根据机械能守恒定律，有 mg(h＋x0)＝Ep＋Ek，其中 x0 与弹性势能 Ep 为常数，可判断出 C 项正确．
答案 BC
课堂教学
22
4.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨
课堂教学
6
二、机械能守恒定律 1．定律的表述 系统中只有重力或弹簧弹力做功，其它力不做功，则该系统 机械能守恒．系统中动能、重力势能、弹性势能相互转化，但总 量保持不变．
课堂教学
7
2．表达式 Ep＋Ek＝恒量； ΔEp＝ΔEk ΔEA 增＝ΔEB 减．
课堂教学
8
3．机械能守恒的条件 (1)理解一：物体只受重力；或同时受到重力和弹簧的弹力， 系统的机械能守恒．特别是同时受到重力和弹簧的弹力时，应是 物体与弹簧组成的系统机械能守恒．
2021届高考物理一轮复习精品课件：5.3第3讲 机械能守恒定律及其应用
WG=mgh =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
2.弹性势能： (1)定义。 发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。 (2)弹力做功与弹性势能变化的关系。 ①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系。 ②对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能_越__大__。
【情景辨析】 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力。
(1)物体在运动过程中动能越来越大。 ( × )
(2)物体在运动过程中重力势能越来越大。( × )
(3)重力对物体做的功为mgh。 ( √ )
(4)物体在海平面上的势能为mgh。( × )
(5)物体在海平面上的动能为
1 2
mv
2 0
-mgh。( × )
(6)物体在海平面上的机械能为
1 2
mv
2 0
。
(√ )
(7)物体在轨迹最高处的机械能为Fra bibliotek1 2
mv02
。(
√
)
第3讲 机械能守恒定律 及其应用
内容索引
必备知识·自主学习 关键能力·题型突破 核心素养测评
【知识建构】 一、机械能 1.重力做功与重力势能： (1)重力做功的特点。 重力做功与_路__径__无关，只与初、末位置的_高__度__差__有关。
(2)重力做功与重力势能变化的关系。 ①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就_减__少__；重力对物体做负功，重 力势能就_增__加__。 ②定量关系：物体从位置A到位置B时，重力对物体做的功等于物体重力势能 的__减__少__量_ ，即WG=_-_Δ__E_p。 ③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取_无__关__。
2.弹性势能： (1)定义。 发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。 (2)弹力做功与弹性势能变化的关系。 ①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系。 ②对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能_越__大__。
【情景辨析】 如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力。
(1)物体在运动过程中动能越来越大。 ( × )
(2)物体在运动过程中重力势能越来越大。( × )
(3)重力对物体做的功为mgh。 ( √ )
(4)物体在海平面上的势能为mgh。( × )
(5)物体在海平面上的动能为
1 2
mv
2 0
-mgh。( × )
(6)物体在海平面上的机械能为
1 2
mv
2 0
。
(√ )
(7)物体在轨迹最高处的机械能为Fra bibliotek1 2
mv02
。(
√
)
第3讲 机械能守恒定律 及其应用
内容索引
必备知识·自主学习 关键能力·题型突破 核心素养测评
【知识建构】 一、机械能 1.重力做功与重力势能： (1)重力做功的特点。 重力做功与_路__径__无关，只与初、末位置的_高__度__差__有关。
(2)重力做功与重力势能变化的关系。 ①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就_减__少__；重力对物体做负功，重 力势能就_增__加__。 ②定量关系：物体从位置A到位置B时，重力对物体做的功等于物体重力势能 的__减__少__量_ ，即WG=_-_Δ__E_p。 ③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取_无__关__。
2021届新高考物理一轮复习(考试A方案)课后作业：第5章第3讲机械能守恒定律及其应用
第5章第3讲机械能守恒定律及其应用课时作业时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～6题为单选，7～10题为多选)1．如图所示，光滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置，AC水平放置，两个相同的中心有小孔的小球M、N，分别套在AB和AC上，并用一细绳相连，细绳恰好被拉直，现由静止释放M、N，在运动过程中，下列说法中正确的是()A．M球的机械能守恒B．M球的机械能增大C．M和N组成的系统机械能守恒D．绳的拉力对N做负功答案 C解析细杆光滑，故M、N组成的系统机械能守恒，N的机械能增加，绳的拉力对N做正功、对M做负功，M的机械能减少，故C正确，A、B、D错误。
2. 一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力为()A ．2mgB.3mgC.4mgD.5mg答案 C 解析 小球恰好能通过轨道2的最高点B 时，有mg ＝m v 2B 1.8R ，小球在轨道1上经过其最高点A 时，有F ＋mg ＝m v 2A R ，根据机械能守恒，有1.6mgR ＝12m v 2A －12m v 2B ，解得F ＝4mg ，根据牛顿第三定律，小球在轨道1上经过其最高点A 时对轨道的压力为4mg ，C 项正确。
3. 如图所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点。
将小球拉至A 点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小球运动到O 点正下方与A 点的竖直高度差为h 的B 点时，速度大小为v 。
已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．小球运动到B 点时的动能等于mghB ．小球由A 点到B 点重力势能减少12m v 2C ．小球由A 点到B 点克服弹力做功为mghD ．小球到达B 点时弹簧的弹性势能为mgh －12m v 2答案 D解析 小球由A 点到B 点的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧由原长到发生伸长的形变，小球动能增加量小于重力势能减少量，A 项错误；小球重力势能减少量等于小球动能增加量与弹簧弹性势能增加量之和，B 项错误；弹簧弹性势能增加量等于小球重力势能减少量与动能增加量之差，即mgh －12m v 2，D 项正确；小球克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能增加量，C 项错误。
第五章第3讲机械能守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件
答案
高考一轮总复习•物理
第13页
解析：当重力和弹簧弹力大小相等时，小球速度最大，此时加速度为零，选项 A、B 错 误；小球、地球、弹簧所组成的系统在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒，选 项 C 正确；小球的机械能指动能与重力势能之和，从 A 到 B 过程中，弹力做正功，机械能增 加，脱离弹簧后，小球只受重力，机械能守恒，选项 D 正确．
转化法 与其他形式能的转化，则机械能守恒
高考一轮总复习•物理
第19页
典例 1 (2024·广东广州五地六校模拟)如图所示为“反向蹦极”运动简化示意图．假设 弹性轻绳的上端固定在 O 点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定， 打开扣环，人从 A 点静止释放，沿竖直方向经 B 点上升到最高位置 C 点，在 B 点时速度最 大．不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
从 A→O：W 弹>0，Ep↓；从 O→B：W 弹<0，Ep↑
高考一轮总复习•物理
第9页
三、机械能守恒定律 1．机械能：动能 和 势能 统称为机械能，其中势能包括 弹性势能 和 重力势能 ．
2．机械能守恒定律
(1)内容：在只有 重力或弹力 的机械能 保持不变 ．
做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总
A．初速度 v0 越小，ΔF 越大 B．初速度 v0 越大，ΔF 越大 C．绳长 l 越长，ΔF 越大 D．小球的质量 m 越大，ΔF 越大
高考一轮总复习•物理
第8页
2．弹力做功与弹性势能变化的关系
(1)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表
示：W＝ Ep1－Ep2
.
(2)对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能 越大 .
高考物理一轮复习第五章机械能课件
(3)对于过程复杂、难度较大的问题,可以把全过程分成若干阶段,正 确分析各阶段的受力情况以及遵循的物理规律,特别是每个过程的始末状 态及物理过程中加速度、速度、能量的变化情况,分析过程中注意引导学 生画好示意图,是正确解题的关键。
(4)复习时要加大本章知识与牛顿运动定律、运动的合成与分解、圆 周运动、电磁学等核心内容的综合训练,熟练地应用能量的观点求解各种 问题。
二、复习方法及重难点突破 1.复习方法: (1)重视基本概念的理解和基本公式、规律的掌握:复习时应注意深刻理 解、准确把握功、功率、动能、重力势能、弹性势能等重要概念及相关物理 量的计算。对功的计算,要注意从恒力做功、变力做功及功能关系、动能定理 等角度进行训练,使学生进一步明确“功是能量转化的量度”的内涵。 (2)明确动能定理的物理意义及应用步骤:强调必须是物体受到的所有力 做功的总和才等于物体动能的变化量,要重视对物理过程的分析,特别是对复 杂过程整体运用动能定理时,物理过程的分析更要全面和细致。
考试加油。
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能课件
9
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时 间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一 动，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能课件
10
结束语
同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成 功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
复习课件
高考物理一轮复习第五章机械能课件
ห้องสมุดไป่ตู้
2021/4/17
高考物理一轮复习第五章机械能课件
1
第五章 机 械 能
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
过程中,运动员和弹性绳的机械能守恒,故B错误。蹦极绳张紧后的下落过
D.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力一直增大
程中,运动员加速度先减小为零再反向增大,运动员速度先增大再减小,运
动员动能先增大再减小,故C错误。蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性绳的
伸长量增大,弹力一直增大,故D正确。
D
12/9/2021
关闭
解析
第十五页，共五十页。
答案
答案
-16命题(mì
ng
命题(mì
ng
命题(mì
ng
tí)点一
tí)点二
tí)点三
命题点四
2.(多选)(2018·
河南普通高中毕业班高考适应性测试)如图所示,半径为R的竖
直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于关闭
下滑过程中杆对
A 等高
有力的作用,并且这个力对
减小,所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断增大,C项错;小球的初、
C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变
末动能均为零,所以上述过程中小球的动能先增大后减小,所以小球的重力
D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变
势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大,D项错。
B
12/9/2021
关闭
解析
解析
2.弹力做功与弹性势能变化的关系(guān xì)
(1)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关
系,用公式表示为W= -ΔEp 。
(2)对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越大,弹性势能 越大 。
12/9/2021
第四页，共五十页。
-5知识(zhī
考点(kǎo
高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第三节 机械能守恒定律课件
答案：D
2．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连 着一轻弹簧，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
②定量关系：重力对物体做的功________物体重力势能的 ________量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝________.
③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关． 2．弹性势能 (1)定义：发生________的物体的各部分之间，由于有弹力 的相互作用，而具有的势能．
(2)大小：与形变量及________有关． (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性 势能________；弹力做负功，弹性势能________．
(1)只有重力和弹簧弹力做功时，物体与弹簧组成的系统机 械能守恒．
(2)物体 B 沿斜面下滑时，放在光滑水平面上的斜面体沿水 平面是运动的．
甲图中重力和弹力做功，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，A错；乙图中物体B除受 重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但从能量 特点看A、B组成的系统机械能守恒，B错；丙图中绳子张力对A 做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守恒，C对；丁 图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D对．
突破考点02
机械能守恒条件的理解
分类例析
1．机械能守恒定律的内容 在只有________做功的物体系统内，动能与势能会发生 相互转化，但机械能的总量保持不变． 2．机械能守恒的条件 只有重力或弹力做功． 3．对守恒条件的理解
(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种 抛体运动，物体的机械能________．
2．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连 着一轻弹簧，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
②定量关系：重力对物体做的功________物体重力势能的 ________量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝________.
③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关． 2．弹性势能 (1)定义：发生________的物体的各部分之间，由于有弹力 的相互作用，而具有的势能．
(2)大小：与形变量及________有关． (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性 势能________；弹力做负功，弹性势能________．
(1)只有重力和弹簧弹力做功时，物体与弹簧组成的系统机 械能守恒．
(2)物体 B 沿斜面下滑时，放在光滑水平面上的斜面体沿水 平面是运动的．
甲图中重力和弹力做功，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，A错；乙图中物体B除受 重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但从能量 特点看A、B组成的系统机械能守恒，B错；丙图中绳子张力对A 做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守恒，C对；丁 图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D对．
突破考点02
机械能守恒条件的理解
分类例析
1．机械能守恒定律的内容 在只有________做功的物体系统内，动能与势能会发生 相互转化，但机械能的总量保持不变． 2．机械能守恒的条件 只有重力或弹力做功． 3．对守恒条件的理解
(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种 抛体运动，物体的机械能________．
第五章 第3讲 机械能守恒定律及其应用—2021届(新课标版)高考物理一轮复习课件(共20张PPT)
【解析】 (1)支持力的大小 N＝mgcos α。 (2)根据几何关系 sx＝x(1－cos α)，sy＝xsin 解得 s＝ 2（1－cos α）·x。
α，且 s＝ s2x＋s2y，
(3)B 的下降高度 sy＝xsin α，根据机械能守恒定律得 mgsy＝12mv2A＋
12mv2B，根据速度的定义得 vA＝ΔΔxt，vB＝ΔΔst，则 vB＝ 2（1－cos α）·vA，
如图所示，倾角为 α 的斜面 A 被固定在水平面上，细线 的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块 B 相连，B 静 止在斜面上。滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行。A、B 的 质量均为 m。撤去固定 A 的装置后，A、B 均做直线运动。不计一切摩 擦，重力加速度为 g。求：
(1)A 固定不动时，A 对 B 支持力的大小 N； (2)A 滑动的位移为 x 时，B 的位移大小 s； (3)A 滑动的位移为 x 时的速度大小 vx。
◎ 考点一 机械能守恒定律的理解与计算 如图所示，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，并且处于原长状态。 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( )
【答案】 BD
◎ 考点二 机械能守恒定律的综合应用 应用机械能守恒定律解题的一般步骤
单个物体 (1)选取研究对象多个物体组成的系统
系统内有弹簧
(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况，明确各力的做功情况， 判断机械能是否守恒。
(3)选取零势能面，确定研究对象在初、末状态的机械能。 (4)根据机械能守恒定律列出方程。 (5)解方程求出结果，并对结果进行必要的讨论和说明。
高三物理一轮复习 第5章 第3讲 机械能守恒定律及其应用课件
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5. 答案 BCD 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。
(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。
3.辨析
(1)物体所受合外力为零,其机械能一定守恒 ⑥(✕)
(2)合外力做功为零,物体的机械能一定守恒 ⑦(✕)
(3)做匀速运动的物体其机械能一定p守pt精恒选 ⑧(✕)
2
22
3g
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5.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。 其正上方A位置有一个小球。小球从静止开始下落, 在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大 小等于重力,在D位置小球速度减小到 零。小球下降阶段下列说法中正确的是 ( ) 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
A. v 2
B.v 2
C.v 2
D.v 2
g
2g
3g
4g
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4. 答案 C 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 mv2=mgh+Ek,依题意有Ek=1 E1p= mgh,可解得v h2 = 。
2021届高三物理人教版一轮复习课件：第5章第3讲机械能守恒定律及其应用
表述正确的是( )
A 正确；由于小球的速度变大，动能增加，
A．小球的机械能守恒 B．小球所受的合力不变 C．小球的动能不断减小 D．小球的重力势能增加
所需的向心力变大，故小球所受的合力变 大，选项 B、C 错误；小球的高度下降， 重力势能减小，选项 D 错误。 答案： A
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考点一 机械能守恒的判断
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。
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考点一 机械能守恒的判断
如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆 形槽置于光滑的水平面上，槽 的左侧有一竖直墙壁。现让一 小球自左端槽口 A 点的正上 方由静止开始下落，小球从 A 点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正 确的是( ) A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有 重力对它做功 B．小球从 A 点向半圆形槽的最低点运动的 过程中，小球处于失重状态 C．小球从 A 点经最低点向右侧最高点运动 的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机 械能守恒
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考点一 机械能守恒的判断
解析：子弹射入物块 B 的过程中，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 个弹力作用，系统的外力之和不为零，但这一过程中墙壁的弹力不做功，只有系统内 的弹力做功，动能和弹性势能发生转化，系统机械能守恒，这一情形持续到弹簧恢复 原长为止；当弹簧恢复原长后，整个系统将向右运动，墙壁不再有力作用在 A 上，这 时物块的动能和弹簧的弹性势能相互转化，故系统的机械能守恒。
2021高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒定律第3讲机械能守恒定律及其应用课件.ppt
答案
解析 从地面到海平面重力对物体做功为 mgh，故 A 正确；地面为零 势能面，所以物体在海平面的重力势能为－mgh，故 B 错误；物体在地面 上的机械能为12mv20，由机械能守恒得，物体在海平面上的机械能也为12mv20， 故 D 正确；在海平面上的动能为12mv20－(－mgh)＝12mv20＋mgh，故 C 错误。
(3)标量性：重力势能是标量，正负表示大小。
4．重力做功的特点 (1)重力做功与 04 __路__径__无关，只与始末位置的 05 __高__度__差___有关。 (2)重力做功不引起物体 06 __机__械__能___的变化。 5．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 07 _减__小___，重力对物体 做负功，重力势能就 08 _增__大___。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的 09 减__少__量_____， 即 WG＝ 10 ___E_p_1_－__E_p_2________＝ 11 __－__(_E_p_2_－__E_p_1)____________＝－ΔEp。 (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取 12 _无__关___。
E1、E2 分别表示系统初末状态时的总机械能。 (2)转化式：ΔEk＝ 06 _－__Δ__E_p__或 ΔEk 增＝ 07 __Δ_E__p_减___。表示系统势能
的减少量等于动能的增加量。
(3)转移式：ΔEA＝ 08 _－__Δ_E__B__或 ΔEA 增＝ 09 __Δ__E_B_减__。表示系统只有 A、B 两物体时，A 增加的机械能等于 B 减少的机械能。
知识点
机械能守恒定律 Ⅱ
1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，01 _动__能___和 02 _势__能___
解析 从地面到海平面重力对物体做功为 mgh，故 A 正确；地面为零 势能面，所以物体在海平面的重力势能为－mgh，故 B 错误；物体在地面 上的机械能为12mv20，由机械能守恒得，物体在海平面上的机械能也为12mv20， 故 D 正确；在海平面上的动能为12mv20－(－mgh)＝12mv20＋mgh，故 C 错误。
(3)标量性：重力势能是标量，正负表示大小。
4．重力做功的特点 (1)重力做功与 04 __路__径__无关，只与始末位置的 05 __高__度__差___有关。 (2)重力做功不引起物体 06 __机__械__能___的变化。 5．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 07 _减__小___，重力对物体 做负功，重力势能就 08 _增__大___。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的 09 减__少__量_____， 即 WG＝ 10 ___E_p_1_－__E_p_2________＝ 11 __－__(_E_p_2_－__E_p_1)____________＝－ΔEp。 (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取 12 _无__关___。
E1、E2 分别表示系统初末状态时的总机械能。 (2)转化式：ΔEk＝ 06 _－__Δ__E_p__或 ΔEk 增＝ 07 __Δ_E__p_减___。表示系统势能
的减少量等于动能的增加量。
(3)转移式：ΔEA＝ 08 _－__Δ_E__B__或 ΔEA 增＝ 09 __Δ__E_B_减__。表示系统只有 A、B 两物体时，A 增加的机械能等于 B 减少的机械能。
知识点
机械能守恒定律 Ⅱ
1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，01 _动__能___和 02 _势__能___
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( )
2021版高考物理一轮复习课件第5章机械能第3讲机械能守恒定律及其应用
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解析：选 D．物体的重力势能与参考面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考 面时，重力势能不同，选项 A 错误；物体在零势能面以上，与零势能面的距离越大，重 力势能越大，物体在零势能面以下，与零势能面的距离越大，重力势能越小，选项 B 错 误；重力势能中的正、负号表示大小，－5 J 的重力势能小于－3 J 的重力势能，选项 C 错误；重力做的功度量了重力势能的变化，选项 D 正确．
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2．(人教版必修 2·P78·T3 改编)(多选)如图所示，在地面上以速度 v0 抛出质量为 m 的物体，抛出后物体落到比地面低 h 的海平面上．若以地面为零势能面，而且不计空气 阻力，则下列说法中正确的是( )
A．重力对物体做的功为 mgh
B．物体在海平面上的势能为 mgh
C．物体在海平面上的动能为12mv20－mgh D．物体在海平面上的机械能为12mv20 答案：AD
A．2mg C．4mg
B．3mg D．5mg
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解析：选 C．小球恰好能通过轨道 2 的最高点 B 时，有 mg＝1m.8vRB2 ，小球在轨道 1 上经过 A 处时，有 F＋mg＝mRv2A，根据机械能守恒，有 1.6mgR＝12mv2A－12mv2B，解得 F ＝4mg，C 正确．
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4．(粤教版必修 2·P70·讨论与交流改编)在同一位置以相同的速率把三个小球分别 沿水平、斜向上、斜向下方向抛出．不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小
(1)只受重力作用，例如做平抛运动的物体机械能守恒．
(2)除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零．
(3)除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，
那么系统的机械能守恒，注意并非物体的机械能守恒，如与弹簧相连的小球下摆的过程
2021届物理学案第五章第3讲机械能守恒定律及其应用含解析
2021届高考物理粤教版一轮学案：第五章第3讲机械能守恒定律及其应用含解析第3讲机械能守恒定律及其应用知识要点一、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.重力势能(1)表达式：E p＝mgh。
（2)重力势能的特点①系统性：重力势能是物体和地球所共有的.②相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关.3。
重力做功与重力势能变化的关系（1）定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大。
（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W G＝－（E p2－E p1)＝－ΔE p。
二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2。
弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加,即W＝－ΔE p。
三、机械能守恒定律及应用1.机械能：动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能.2。
机械能守恒定律（1)内容：在只有重力或弹簧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:mgh1＋错误!mv错误!＝mgh2＋错误!mv错误!.3。
守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功。
基础诊断1.（多选）[粤教版必修2·P73·T4改编]质量为50 kg 的人，沿着倾角为30°的斜坡向上走了150 m，则（)A。
重力对他做的功为37 500 JB.他克服重力做功为37 500 JC。
他的重力势能增加了37 500 JD.他的重力势能减少了37 500 J答案BC2。
如图1所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，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()图1A。
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3．对机械能守恒定律的理解 (1)只受重力或弹力作用，系统的机械能守恒。 (2)除受重力或弹力之外，还受其他力，但其他力不做功，只有重力或 系统内的弹力做功，系统机械能守恒。 (3)除受重力或弹力之外，还受其他力，但其他力所做功的代数和为零， 系统机械能守恒。
一 堵点疏通 1．被举到高处的物体重力势能一定不为零。( × ) 2．克服重力做功，物体的重力势能一定增加。( √ ) 3．弹力做正功弹性势能一定增加。( × ) 4．物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。( × ) 5．物体的速度增大时，其机械能可能减小。( √ ) 6．物体除受重力外，还受其他力，但其他力不做功，则物体的机械能 一定守恒。( √ )
(2)相对性：重力势能的大小与所选 03 ___参__考__平__面___有关。
(3)标量性：重力势能是标量，正负表示大小。
4．重力做功的特点 (1)重力做功与 04 __路__径__无关，只与始末位置的 05 __高__度__差___有关。 (2)重力做功不引起物体 06 __机__械__能___的变化。 5．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 07 _减__小___，重力对物体 做负功，重力势能就 08 _增__大___。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的 09 减__少__量_____， 即 WG＝ 10 ___E_p_1_－__E_p_2________＝ 11 __－__(_E_p_2_－__E_p_1)____________＝－ΔEp。 (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取 12 _无__关___。
解析
考点细研 悟法培优
考点 1 机械能守恒的理解与判断
1. 机械能守恒定律的理解 (1)机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。 (2)当研究对象(除地球外)只有一个物体时，往往根据“是否只有重力 (或弹力)做功”来判断机械能是否守恒；当研究对象(除地球外)由多个物体 组成时，往往根据“有没有摩擦力和阻力做功”来判断机械能是否守恒。 (3)“只有重力(或弹力)做功”不等于“只受重力(或弹力)作用”，在该 过程中，物体可以受其他力的作用，只要这些力不做功或所做功代数和为 零，机械能仍守恒。
第五章 机械能及其守恒定律
第3讲 机械能守恒定 律及其应用
主干梳理 对点激活
知识点
重力势能 Ⅱ
1．定义
物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
2．表达式
Ep＝ 01 ___m__g_h___，其中 h 是相对于参考平面的高度。 3．特点
(1)系统性：重力势能是物体与 02 _地__球___所共有的。
知识点
弹性势能 Ⅰ
1．定义
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的
势能，叫做弹性势能。
2．大小：弹簧弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，形变量
01 越大 ，劲度系数 02 越大 ，弹性势能就越大。
3．弹力做功与弹性势能变化的关系
弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关 系，用公式表示：W＝ 03 －ΔEp 。
E1、E2 分别表示系统初末状态时的总机械能。 (2)转化式：ΔEk＝ 06 _－__Δ__E_p__或 ΔEk 增＝ 07 __Δ_E__p_减___。表示系统势能
的减少量等于动能的增加量。
(3)转移式：ΔEA＝ 08 _－__Δ_E__B__或 ΔEA 增＝ 09 __Δ__E_B_减__。表示系统只有 A、B 两物体时，A 增加的机械能等于 B 减少的机械能。
二 对点激活 1．关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J，重力势能减少了 D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功
答案
解析 重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参 考平面具有不同的重力势能，故 A 错误；重力势能 Ep＝mgh，h 为相对于 零势能面的高度，当物体位于零势能面以下时，它与零势能面的距离越大， 重力势能越小，故 B 错误；重力势能由－5 J 变化为－3 J，重力势能变大， 故 C 错误；重力做功等于重力势能的减少量，故 D 正确。
答案
解析 从地面到海平面重力对物体做功为 mgh，故 A 正确；地面为零 势能面，所以物体在海平面的重力势能为－mgh，故 B 错误；物体在地面 上的机械能为12mv20，由机械能守恒得，物体在海平面上的机械能也为12mv20， 故 D 正确；在海平面上的动能为12mv20－(－mgh)＝12mv20＋mgh，故 C 错误。
解析
3．(人教版必修 2·P78·T3 改编)(多选)如图所示，在地面上以速度 v0 抛 出质量为 m 的物体，抛出后物体落到比地面低 h 的海平面上。若以地面为 零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．重力对物体做的功为 mgh B．物体在海平面上的势能为 mgh C．物体在海平面上的动能为12mv20－mgh D．物体在海平面上的机械能为12mv20
解析
2．(人教版必修 2·P78·T2)(多选)神舟号载人飞船在发射至返回的过程中， 以下哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的( )
A．飞船升空的阶段 B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段 C．返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段 D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
答案
解析 飞船升空的阶段，火箭加速上升，势能和动能都增加，故机械 能增加，A 错误；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力做功， 故机械能守恒，B 正确；返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段， 只有引力做功，故机械能守恒，C 正确；降落伞张开后，返回舱下降的阶 段，由于克服阻力做功，故机械能减少，D 错误。
知识点
机械能守恒定律 Ⅱ
1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，01 _动__能___和 02 _势__能___
可以相互转化，而总的机械能 03 __保__持__不__变____。
2．常用的三种表达式 (1)守恒式：04 ___E__1＝__E__2___或 05 __E__k1_＋__E_p_1_＝__E_k_2＋__E__p_2 ____________。
一 堵点疏通 1．被举到高处的物体重力势能一定不为零。( × ) 2．克服重力做功，物体的重力势能一定增加。( √ ) 3．弹力做正功弹性势能一定增加。( × ) 4．物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。( × ) 5．物体的速度增大时，其机械能可能减小。( √ ) 6．物体除受重力外，还受其他力，但其他力不做功，则物体的机械能 一定守恒。( √ )
(2)相对性：重力势能的大小与所选 03 ___参__考__平__面___有关。
(3)标量性：重力势能是标量，正负表示大小。
4．重力做功的特点 (1)重力做功与 04 __路__径__无关，只与始末位置的 05 __高__度__差___有关。 (2)重力做功不引起物体 06 __机__械__能___的变化。 5．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 07 _减__小___，重力对物体 做负功，重力势能就 08 _增__大___。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的 09 减__少__量_____， 即 WG＝ 10 ___E_p_1_－__E_p_2________＝ 11 __－__(_E_p_2_－__E_p_1)____________＝－ΔEp。 (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取 12 _无__关___。
解析
考点细研 悟法培优
考点 1 机械能守恒的理解与判断
1. 机械能守恒定律的理解 (1)机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。 (2)当研究对象(除地球外)只有一个物体时，往往根据“是否只有重力 (或弹力)做功”来判断机械能是否守恒；当研究对象(除地球外)由多个物体 组成时，往往根据“有没有摩擦力和阻力做功”来判断机械能是否守恒。 (3)“只有重力(或弹力)做功”不等于“只受重力(或弹力)作用”，在该 过程中，物体可以受其他力的作用，只要这些力不做功或所做功代数和为 零，机械能仍守恒。
第五章 机械能及其守恒定律
第3讲 机械能守恒定 律及其应用
主干梳理 对点激活
知识点
重力势能 Ⅱ
1．定义
物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
2．表达式
Ep＝ 01 ___m__g_h___，其中 h 是相对于参考平面的高度。 3．特点
(1)系统性：重力势能是物体与 02 _地__球___所共有的。
知识点
弹性势能 Ⅰ
1．定义
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的
势能，叫做弹性势能。
2．大小：弹簧弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，形变量
01 越大 ，劲度系数 02 越大 ，弹性势能就越大。
3．弹力做功与弹性势能变化的关系
弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关 系，用公式表示：W＝ 03 －ΔEp 。
E1、E2 分别表示系统初末状态时的总机械能。 (2)转化式：ΔEk＝ 06 _－__Δ__E_p__或 ΔEk 增＝ 07 __Δ_E__p_减___。表示系统势能
的减少量等于动能的增加量。
(3)转移式：ΔEA＝ 08 _－__Δ_E__B__或 ΔEA 增＝ 09 __Δ__E_B_减__。表示系统只有 A、B 两物体时，A 增加的机械能等于 B 减少的机械能。
二 对点激活 1．关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J，重力势能减少了 D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功
答案
解析 重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参 考平面具有不同的重力势能，故 A 错误；重力势能 Ep＝mgh，h 为相对于 零势能面的高度，当物体位于零势能面以下时，它与零势能面的距离越大， 重力势能越小，故 B 错误；重力势能由－5 J 变化为－3 J，重力势能变大， 故 C 错误；重力做功等于重力势能的减少量，故 D 正确。
答案
解析 从地面到海平面重力对物体做功为 mgh，故 A 正确；地面为零 势能面，所以物体在海平面的重力势能为－mgh，故 B 错误；物体在地面 上的机械能为12mv20，由机械能守恒得，物体在海平面上的机械能也为12mv20， 故 D 正确；在海平面上的动能为12mv20－(－mgh)＝12mv20＋mgh，故 C 错误。
解析
3．(人教版必修 2·P78·T3 改编)(多选)如图所示，在地面上以速度 v0 抛 出质量为 m 的物体，抛出后物体落到比地面低 h 的海平面上。若以地面为 零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．重力对物体做的功为 mgh B．物体在海平面上的势能为 mgh C．物体在海平面上的动能为12mv20－mgh D．物体在海平面上的机械能为12mv20
解析
2．(人教版必修 2·P78·T2)(多选)神舟号载人飞船在发射至返回的过程中， 以下哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的( )
A．飞船升空的阶段 B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段 C．返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段 D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
答案
解析 飞船升空的阶段，火箭加速上升，势能和动能都增加，故机械 能增加，A 错误；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力做功， 故机械能守恒，B 正确；返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段， 只有引力做功，故机械能守恒，C 正确；降落伞张开后，返回舱下降的阶 段，由于克服阻力做功，故机械能减少，D 错误。
知识点
机械能守恒定律 Ⅱ
1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，01 _动__能___和 02 _势__能___
可以相互转化，而总的机械能 03 __保__持__不__变____。
2．常用的三种表达式 (1)守恒式：04 ___E__1＝__E__2___或 05 __E__k1_＋__E_p_1_＝__E_k_2＋__E__p_2 ____________。