2013高考物理复习参考课件：5.3机械能守恒定律及其应用 （沪科版）

《2013高考物理复习参考课件：5.3机械能守恒定律及其应用 （沪科版）》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、1.（2011·广州模拟）第16届亚运会于2010年11月12日至11月27日在广州举行.亚运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动，如图所示，这些物体从被抛出到落地的过程中()A.物体的机械能先减小后增大B.物体的机械能先增大后减小C.物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大D.物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小【解析】选D.若不考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能守恒；若考虑空气阻力的作用，这些物体被抛出后机械能一直减小，而动能在上升的过程减小，下降的过程增加，故D正确.2.（2011·攀

2、枝花模拟）将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处,在这个过程中,下列说法中正确的是(取g=10m/s2)()A.重力做正功,重力势能增加1.0×104JB.重力做正功,重力势能减少1.0×104JC.重力做负功,重力势能增加1.0×104JD.重力做负功,重力势能减少1.0×104J【解析】选C.由于重力的方向和物体上升的位移方向相反,故重力做负功,物体的重力势能增加.由W=-mgΔh=-1.0×104J得，重力势能增加1.0×104J,故C正确.3.质量为m的小球，从离地面高h处以初速度v0竖直上抛，小球能上升到离抛出点的最大高度为H，

3、若选取该最高点位置为零势能参考位置，不计阻力，则小球落回到抛出点时的机械能是()A.0B.mgHC.D.mgh【解析】选A.小球在整个运动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以小球落回到抛出点时的机械能等于小球在最高点时的机械能，即为零，故A正确.4.质量为50kg的男孩在距离河面40m高的桥上做“蹦极跳”，未拉伸前，长度为15m的弹性绳AB一端缚着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图甲所示，男孩从桥面下坠，达到的最低点为水面上的一点D，假定绳在整个运动过程中遵循胡克定律.不计空气阻力、男孩的身高和绳的重力（g取10m/s2）.男孩的速率v跟下

4、坠的距离x的变化关系如图乙所示，男孩在C点时的速度最大.（1）当男孩在D点时，求绳所储存的弹性势能.（2）绳的劲度系数是多少？（3）就男孩在AB、BC、CD期间的运动，试讨论作用于男孩的力.【解析】（1）ΔEk=mghAD-Ep=0，所以Ep=mghAD=2×104J.（2）当v=vm=20m/s（C点为平衡位置）时，有mg=kx=k(23m-15m),所以（3）AB间仅受重力作用；BD间受重力与弹力作用，且BC间重力大于弹力，CD间弹力大于重力.重力的方向竖直向下，弹力的方向竖直向上.一、机械能守恒条件的理解1.守恒条件:只有重力、弹力做功，可

5、以从以下三方面理解：（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，物体的机械能守恒.（2）受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功.（3）弹力做功伴随着弹性势能的变化，并且弹力做的功等于弹性势能的改变量的负值.2.几种常见情况分析（1）水平面上物体做匀速直线运动或匀速圆周运动，其机械能保持不变.（2）光滑斜面上的物体沿斜面匀加速下滑或匀减速上滑时机械能守恒.若物体受摩擦力或其他力作用匀速下滑或匀速上滑，则机械能不守恒.（3）物体在竖直面内的光滑轨道上运动时，轨道支持力不做功，则机械能守恒.（4）细线悬挂的物体在竖直平面内摆动

6、，悬线的拉力不做功，则机械能守恒.（5）抛体运动.如平抛、斜抛，不考虑空气阻力的过程中机械能守恒.（1）物体做匀速直线运动或物体所受合外力为零，不是机械能守恒的条件.（2）弹力做功只有研究系统机械能守恒时才有意义.【例证1】(2011·苏州模拟)如图所示，质量均为m的A、B两个小球，用长为2L的轻质杆相连接，在竖直平面内绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点)，不计一切摩擦，某时刻A、B球恰好在如图所示的位置，A、B球的线速度大小均为v，下列说法正确的是()A.运动过程中B球机械能守恒B.运动过程中B球速度不变C.B球在运动到最高点之前，

7、单位时间内机械能的变化量保持不变D.B球在运动到最高点之前，单位时间内机械能的变化量不断变化【解题指导】解答该题时应注意以下两点：（1）轻杆对小球的弹力不一定沿杆，在小球转动过程中，杆的弹力对小球做功，将引起小球机械能的变化.（2）通过判断B球的动能、势能的变化判断B球机械能的变化.【自主解答】选D.以A、B球组成的系统为研究对象，两球在运动过程中，只有重力做功(轻杆对两球做功的和为零)，两球的机械能守恒.以过O点的水平面为重力势能的参考平面，假设A球下降h，则B球上升h，此时两球的速度大小是v′，由机械能守恒定律知：得v′=v，说明两球做的是匀

8、速圆周运动.B球在运动到最高点之前，动能保持不变，重力势能在不断增加，故B球的机械能不守恒.由几何知识可得相等的时间内B球上升的高度不同