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《高考物理一轮复习课件：5.3势能重力做功机械能守恒定律(人教版)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3讲 势能 重力做功 机械能守恒定律知识建构技能建构1.定义:物体的重力势能等于它所受①重力与②所处高度的乘积.一、重力势能2.公式:Ep=③mgh.3.矢标性:重力势能是④标量,但有正负,其意义表示物体的重力势能比它在⑤参考平面上大还是小.4.特点知识建构技能建构(2)相对性:重力势能的大小与⑧参考平面的选取有关.(1)系统性:重力势能是⑥物体和⑦地球共有的.5.重力做功与重力势能变化的关系(1)重力做功的特点:重力做功与⑨路径无关,只与始末位置的⑩高度差有关;重力做功不引起系统的机械能变化.(2)重力做正功时,重力势能减少;重力做负功时,重力势能增加;重
2、力做多少正(负)功,重力势能就减少(增加)多少,即WG=-ΔEp.知识建构技能建构(3)重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关.注意:在参考平面确定的情况下,一个物体的重力势能是否变化,只取决于重力是否做功,与其他因素无关.二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.知识建构技能建构3.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加.即弹簧恢复原长过程中弹力做正功,弹性势能减少,形变量变大的过程中弹力做负功,弹性
3、势能增加.说明:(1)一般选取物体弹性形变为零时,对应的弹性势能为零,因此弹性势能不小于零.知识建构技能建构1.内容:在只有重力或弹力做功的情况下,物体系统内的动能和势能相互转化,机械能的总量保持不变.(2)当弹簧的伸长量与压缩量相等时,其弹性势能相等.三、机械能守恒定律知识建构技能建构2.守恒表达式观点表达式守恒观点E1=E2,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2转化观点ΔEk=-ΔEp转移观点ΔEA=-ΔEB知识建构技能建构1.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
4、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( )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知识建构技能建构弹簧的弹性势能,所以A球的动能大于B球的动能,所以B正确;在O点正下方位置根据牛顿第二定律,小球所受拉力与重力的合力提供向心力,则A球受到的拉力较大,所以D正确.【答案】BD【解析】整个过程中两球减少的重力势能相等,A球
5、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球的动能和知识建构技能建构2.下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )A.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B.忽略空气阻力,物体竖直上抛C.火箭升空D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升【解析】跳伞运动员匀速下降,除重力做功外,还有阻力做功,A错误;物体竖直上抛时,只有重力做功,机械能守恒,B正确;火箭升空时,推力做正功,机械能增加,C错误;拉着物体沿光滑斜面匀速上升时,机械能增加,D错误.【答案】B知识建构技能建构3.如图所示,粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水.开始时阀门K闭合,左右支管内
6、水面高度差为L.打开阀门K后,左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计)【解析】由于不考虑摩擦阻力,故整个水柱的机械能守恒.从初始状态到左右支管水面相平为止,相当于有长的水柱由左管移到右管.系统的重力势能减少,动能增加.该过程中,整个水柱势能的减少量等效于高为的水柱降低重力势能的减少量.不妨设水柱总质量为8m,则mg·=·8mv2,得v=.【答案】知识建构技能建构一、机械能守恒的判断方法知识建构技能建构例1 在如图所示的物理过程示意图中,甲图中一端固定有小球的轻杆从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动;乙图为末端固定有小球的
7、轻质直角架,释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动;丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车,B静止,A获得一向右的初速度后向右运动,某时刻连接两车的细绳绷紧,然后带动B车运动;丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球从图示位置释放,小球开始摆动.关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计),下列判断中正确的是( )知识建构技能建构A.甲图中小球机械能守恒B.乙图中小球A的机械能守恒C.丙图中两车组成的系统机械能守恒D.丁图中小球的机械能守恒知识建构技能建构【名师点金】根据不同的物理情境和研究对象,灵活选择相应的方法来判断物体(物体系)机
8、械能是否守恒.如甲、乙、丁图中杆的弹力
