《高考领航》2018年高考物理大一轮复习学案课件第5章-第3节机械能守恒定律及其应用

A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B．两球到达各自悬点的正下方时，A 球动能较大 C．两球到达各自悬点的正下方时，B 球动能较大 D．两球到达各自悬点的正下方时，A 球受到向上的拉力较大
解析：选 BD.整个过程中两球减少的重力势能相等，A 球减 少的重力势能完全转化为 A 球的动能，B 球减少的重力势能转化 为 B 球的动能和弹簧的弹性势能， 所以 A 球的动能大于 B 球的动 能，所以 B 正确；在悬点正下方位置，根据牛顿第二定律知 F＝ mv2 mg＋ R ，因为 vA>vB，所以 A 球受到的拉力较大，所以 D 正确．
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第3节 机械能守恒定律及其应用
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)公式：Ep＝ mgh . (2)特性： ①矢标性：重力势能是 标量 ，但有正、负，其意义是表示物 体的重力势能比它在参考平面上大还是小，这与功的正、负的物 理意义不同． ②系统性：重力势能是物体和 地球 共有的． ③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 ．
1．(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的 是( )
A．甲图中，物体 A 将弹簧压缩的过程中，物体 A 机械能守 恒 B．乙图中，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．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A 加速下落，B 加速上升过程中，A、B 组成的系统机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械 能守恒
2．(多选) 如图所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上 有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确 的是( )
A．物体的重力势能减少，动能增加，机械能减小 B．斜面的机械能不变 C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D．物体和斜面组成的系统机械能守恒
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 减少 ；重力对 物体做负功，重力势能就 增加 ． (2) 定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少 量．即 WG＝－(Ep2－Ep1)＝ －ΔEp .
二、弹性势能 1．大小 弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变量及劲度系数有关． 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 ．
2．自由下落的物体在下落过程中，其重力做功和重力势能变 化的情况为( )
A．重力做正功，重力势能减小 B．重力做正功，重力势能增加 C．重力做负功，重力势能减小 D．重力做负功，重力势能增加
解析：选 A.下落过程，物体高度降低，所以重力做正功，重 力势能减小，A 正确．
3．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是( 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．合力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
[自我诊断] 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．( × )
(6)物体的速度增大时，其机械能可能减小．( √ ) (7)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．机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则 机械能守恒． (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)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换， 物体或系统内也没有机械能与其他形式能的转化， 则机械能守恒．
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 和 弹性 势能．
重力
势能
2．机械能守恒定律 (1)内容： 在只有 重力或弹力 做功的物体系统内， 动能和势能 可以互相 转化 ，而总的机械能保持 不变 ． (2)守恒的条件：只有重力或弹力做功．
(3)守恒表达式： 守恒观点 E1＝E2，Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 转化观点 ΔEk＝ －ΔEp 转移观点 ΔEA 减＝ ΔEB 增
考点一
Hale Waihona Puke Baidu机械能守恒的理解和判断
1．对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用，例如不考虑空气阻力的各种抛体运动，物 体的机械能守恒． (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 弹性势能减少量，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 过程机械能减少．
)
解析： 选 C.做匀速直线运动的物体与做匀速圆周运动的物体， 如果是在竖直平面内则机械能不守恒，A、B 错误；合力做功不为 零，机械能可能守恒，如自由落体运动，D 错误，C 正确．
4．(多选)如图所示，A、B 两球质量相等，A 球用不能伸长的 轻绳系于 O 点，B 球用轻弹簧系于 O′点，O 与 O′点在同一水 平面上，分别将 A、B 球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处 于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两 球达到各自悬点的正下方时， 两球仍处在同一水平面上， 则( )
解析：选 CD.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，还受到弹力和摩擦力作用，弹力不做功，但摩擦力 做负功，物体 B 的机械能不守恒，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 组成的系统机械能守恒， C 对．丁图中小球的动能不变，势能不变，机械能守恒，D 对．