高三物理二轮复习：专题3 功和能课件 第2讲

[答案] 1.1m/s 1.63m/s
专题三
第二讲
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拓展提升
一、基础知识要记牢 1．机械能守恒条件 (1)只有重力或系统内弹簧弹力做功。 (2)虽受其他力，但其他力不做功或其他力的总功为零。
2．三种表达式
(1)守恒观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 (2)转化观点：ΔEp＝－ΔEk (3)转移观点：ΔEA增＝ΔEB减
到C过程，由机械能守恒定律：mg(h1＋h2)＝Ep，C对。
专题三
第二讲
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功能关系的应用
(2014· 山东卷)2013 年我国相继完 成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉 兔”落月两大航天工程。 某航天爱好者提出“玉 兔”回家的设想： 如图， 将携带“玉兔”的返回 系统由月球表面发射到 h 高度的轨道上，与在该轨道绕月球做 圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球。设 “玉兔”质量为 m，月球半径为 R，月面的重力加速度为 g 月。
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以月面为零势能面，“玉兔”在 h 高度的引力势能可表示 GM＋h 为 EP＝ ，其中 G 为引力常量，M 为月球质量。若忽略 RR＋h 月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为 ( ) mg月R A． (h＋2R) R＋h mg月R 2 C． (h＋ R) 2 R＋h mg月R B． (h＋ 2R) R＋h mg月R 1 D． (h＋ R) 2 R＋h
专题三
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故当 θ3＝90° 时，A 的速度最大，设为 vAm，此时 B 下降到 最低点，B 的速度为零，此过程中 B 下降的高度为 h2，则有 1 2 h mgh2＝ mvAm， 其中 h2＝ －h， 代入数据解得 vAm＝1.63m/s。 2 sinθ1
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(3)用能量转化来判断：若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能的转化，则系统的机械能守恒。 (4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能 一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示。
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A．小球从A上升到B位置的过程中，动能增大 B．小球从A上升到C位置的过程中，机械能一直增大 C．小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为mg(h2＋h1)
D．一定有h2≥h1
专题三 第二讲
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[答案] C [解析] 小球从A上升到B位置的过程中，动能先增加后减 小， A错；小球从 A上升到 B过程中，机械能一直增大， B到 C 过程中，机械能守恒， B 错；对小球和弹簧构成的系统，由 A
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考向透新课标版 ·物理
机械能守恒定律的应用 如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连
接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水
平杆的高度h＝0.2m，开始时让连着A的细线与水平杆的夹角θ1 ＝37°，由静止释放B，当细线与水平杆的夹角θ2＝53°时，A 的速度为多大？在以后的运动过程中，A所获得的最大速度为 多大？(设B不会碰到水平杆，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，取
2．运用机械能守恒定律解题的步骤 (1)选取研究对象； (2)分析研究对象的物理过程及其初、末状态； (3)分析所研究的物理过程中，研究对象的受力情况和这些
力的做功情况，判断是否满足机械能守恒定律的适用条件；
(4)规定参考平面(用转化观点时，可省略这一步)； (5)根据机械能守恒定律列方程； (6)解方程，统一单位，进行运算，求出结果，进行检验。
(2014·吉林九校联合体)把质量为m的小球(可看做质点)放 在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到 A 的位置 ( 图甲 ) ，如图
所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点(图
丙)，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知AB 的高度差为 h1，BC的高度差为 h2，重力加速度为 g，不计空气 阻力。则( )
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新课标版 ·二轮专题复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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专题三
功和能
专题三
功和能
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专题三
第二讲 机械能守恒定律 功能关系
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功和能
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1
考 向 透 析
2
课后强化作业
g＝10m/s2)
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[解析]
对 A、B 两物体组成的系统，只有动能和重力势
能的相互转化，机械能守恒。设绳与水平杆夹角 θ2＝53° 时，A 的速度为 vA、B 的速度为 vB，此过程中 B 下降的高度为 h1， 1 2 1 2 h h 则有 mgh1＝ mvA＋ mvB， 其中 h1＝ － ， v cosθ2＝vB， 2 2 sinθ1 sinθ2 A 代入数据，解以上关系式得 vA＝1.1m/s。A 沿着杆滑到左侧滑 轮正下方的过程，绳子拉力对 A 做正功，A 做加速运动，此后 绳子拉力对 A 做负功，A 做减速运动。
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3.选取三种表达式时应注意的问题 第一种表达式是从“守恒”的角度反映机械能守恒，解题 必须选取参考平面，而后两种表达式都是从“转化”的角度来 反映机械能守恒，不必选取参考平面，具体用哪种表达式解
题，要注意灵活选取。
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二、方法技巧要用好 1．机械能守恒的判定 (1) 利用机械能的定义判断，分析动能与势能的和是否变 化，如匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械
能必减少。
(2) 用做功判断：若物体或系统只有重力 ( 或弹簧弹力 ) 做 功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能 守恒。