届高三物理二轮专题复习课件 机械能守恒定律 功能关系

“减少”)。
(2)对于A、B组成的系统,由静止释放后: ①系统机械能_守__恒__(选填“守恒”或“不守恒”); ②整体加速度大小为_13_g_,绳子的拉力为_43__m _g_; ③时间t内下落的高度为_16_g_t_2 ,此时A、B速度的大小为_13 _g_t 。
【解析】选C。在A下降的过程中,拉力对A做负功,对B做正功,
|ΔEk|=
1mgR,故选项B错;克服摩擦力做的功等于机械能的减 2
少量,故选项D对。
3.(多选)(2013·山东高考)如图所示,楔形木块abc固定在水平 面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处 安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的 轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后, 沿斜面做匀加速运动源自文库若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿 斜面运动的过程中 ( )
2.几种常见的功能转化关系: (1)合力的功影响_动__能__,关系式为_W_合_=_Δ__E_k_。 (2)重力的功影响_重__力__势__能__,关系式为_W_G_=_-_Δ_E_p_。 (3)弹簧弹力的功影响_弹__性__势__能__,关系式为_W_H=_-_Δ__E_p_。 (4)分子力的功影响_分__子__势__能__,关系式为_W_分_=_-_Δ__E_p_。 (5)电场力的功影响_电__势__能__,关系式为_W_电_=_-_Δ__E_p_。 (6)滑动摩擦力的功影响_内__能__,关系式为_F_f_l相_对__=_Δ__E_内_。
B.机械能减少mgR
D.克服摩擦力做功 1 mgR 2
【解析】选D。重力做功与路径无关,所以WG=mgR,选项A错;小
球在B点时所受重力等于向心力,即:mg=mv 2 ,所以v= g R ,从 R
P点到B点,由动能定理知:W合=12
mv2=1 2
mgR,故选项C错;根据
能量的转化与守恒知:机械能的减少量为|ΔE|=|ΔEp|-
A的机械能减小,B的机械能增大,A、B系统的机械能守恒,所以
A、B错误。释放后,A、B物体都做初速度为零的匀加速直线运
动。由牛顿第二定律得2mg-mg=3ma,故加速度1 a= g,t时间内
A物体下降高度为1 gt2,绳子拉力大小为 m4 g。拉3 力对A物体
所做负功为 2
2.(2012·安徽高考)如图所示,在竖直平面内有一
半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质
量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,
小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,
重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中 ( )
A.重力做功2mgR C.合外力做功mgR
B.A、B组成系统的重力势能增大
C.下落时间t过程中,A的机械能减少了 2 mg2t2
9 D.下落时间t时,B所受拉力的瞬时功率为
1
mg2t
3
【解题探究】
(1)分别以A、B为研究对象,由静止释放后: ①轻绳对A物体做_负__功__,A物体机械能_减__少__(选填“增加”或
“减少”); ②轻绳对B物体做_正__功__,B物体机械能_增__加__(选填“增加”或
热点考向1 机械能守恒定律的应用 【典例1】(2013·芜湖一模)如图所示,质量分别 为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻 质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于 绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦。现将两物体由静止释放, 在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是 ( )
A.A物体的机械能增大
【解析】选A、B、C。运动员在下落过程中,重力做正功,重力 势能减小,故A正确。蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力向上, 位移向下,弹性力做负功,弹性势能增加,故B正确。选取运动员、 地球和蹦极绳为一系统,在蹦极过程中,只有重力和系统内弹力 做功,这个系统的机械能守恒,故C正确。重力势能改变的表达式 为ΔEp=mgΔh,由于Δh是绝对的,与选取的重力势能参考零点 无关,故D错。
机械能守恒定律 功能关系
1.机械能守恒定律: (1)守恒条件: ①只有_重__力__或__系__统__内__弹__簧__弹__力__做功。 ②虽受其他力,但其他力_不__做__功__或__做__的__总__功__为__零__。
(2)三种表达式: ①守恒的观点:_E_k_1+_E_p_1_=_E_k2_+_E_p_2 。 ②转化的观点:_Δ__E_p_=_-_Δ_E_k_。 ③转移的观点:_E_A_增_=_E_B_减_。
A.两滑块组成系统的机械能守恒 B.重力对M做的功等于M动能的增加 C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
【解析】选C、D。对于M和m组成的系统,除了重力、轻绳弹力 做功外,摩擦力对M做了功,系统机械能不守恒,选项A错误;对于 M,合外力做的功等于其重力、轻绳拉力及摩擦力做功的代数和, 根据动能定理可知,M动能的增加等于合外力做的功,选项B错误; 对于m,只有其重力和轻绳拉力做了功,根据功能关系可知,除了 重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量, 选项C正确;对于M和m组成的系统,系统内轻绳上弹力做功的代 数和等于零,只有两滑块的重力和M受到的摩擦力对系统做了功, 根据功能关系得,M的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损 失量,选项D正确。
(7)除重力和弹力之外的其他力的功影响_机__械__能__,关系式 为_W_其_=_Δ__E_机_。 (8)克服安培力的功影响_电__能__,关系式为_W_克_安__=_Δ__E_电_。
1.(多选)(2011·新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极 绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。 假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的 是( ) A.运动员到达最低点前重力势能始终减小 B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加 C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守 恒 D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关