迎战2012届高考物理一轮复习课件专题9机械能守恒定律和功能关系

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1、专题九机械能守恒定律和功能关系10/1/2021一、势能相互作用物体的相对位置有关的能量叫做势能，势能包括势能和势能．1．重力势能(1)概念：物体由于而具有的能．(2)大小：Ep＝.(3)相对性：重力势能的大小和正负与的选取有关，在期之上的为值，在期之下的为值．重力弹性mgh参考平面正负被举高10/1/2021(4)系统性：重力势能是与所组成的这个“”所共有的．(5)重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．(6)重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做的功物体重力势能的减少量，即WG＝－(Ep2－Ep

2、1)＝.地球物体系统等于Ep1－Ep210/1/20212．弹性势能(1)概念：物体由于发生而具有的能．(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的及有关．(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能．弹性形变形变量劲度系数正功增加10/1/2021二、机械能及其守恒定律1．机械能：动能和势能统称为机械能，即E＝Ek＋Ep.2．机械能守恒定律(1)内容：在只有或做功的物体系统内，动能与势能发生相互转化，而总的机械能．(2)表达式：Ep1＋Ek1＝.(3)机械能守恒的条件：．重力弹力保持不变Ep2＋Ek2只有重力或弹力做功10/

3、1/20211．重力势能的正负及大小与零势能面的选取有关，弹性势能一般选弹簧原长时为弹性势能零位置．2．应用机械能守恒定律时要注意判断机械能是否守恒和选取零势能面．10/1/20211．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．例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒．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减少量．10/1/20211．对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等，除非题目特别说明，否则机

4、械能一定不守恒．2．机械能守恒的条件绝不是合力的功等于零，更不是合力等于零，而是看是否只有重力或弹簧弹力做功．10/1/20211．(2008·海南高考)如图5－3－1所示，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中()A．小球的机械能守恒B．重力对小球不做功C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少10/1/2021解析：斜面粗糙，小球受到摩擦力作用，摩擦力对小球做负功，机械能有损失，则A错误；重力对小球做功，B错误；绳的张力始终与小球

5、运动方向垂直，不做功，C正确；小球动能的减少应等于克服摩擦力和重力所做的功的总和，所以D错误．答案：C10/1/20211．三种守恒表达式的比较表达角度表达公式表达意义注意事项守恒观点Ek＋Ep＝Ek′＋Ep′系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等应用时应选好重力势能的零势能面，且初、末状态必须用同一零势能面计算势能10/1/2021表达角度表达公式表达意义注意事项转化观点ΔEk＝－ΔEp表示系统(或物体)机械能守恒时，系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量，可不选零势能面而直接计算初、

6、末状态的势能差转移观点ΔE增＝ΔE减若系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等常用于解决两个或多个物体组成的物体系的机械能守恒问题10/1/20212．应用机械能守恒定律解题的基本步骤(1)分析题意，明确研究对象；(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清物体所受各力做功的情况，判断机械能是否守恒；(3)选取零势能面，确定研究对象在始末状态时的机械能；(4)根据机械能守恒定律列出方程进行求解，并对结果进行必要的讨论和说明．10/1/2021机械能守恒定律是一种“能—能转化”关系，其守恒是有条件的，因此，应用时要注

7、意对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断．动能定理反映的是“功—能转化”关系，应用时要注意两个规律中功和能的不同含义和表达式．10/1/20212．如图5－3－2所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的轻小滑轮上，当受到轻微的扰动时，铁链开始滑动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小．10/1/2021解析：法一：根据重力势能的减少等于动能的增量列方程：mgmv2，求得v＝.法二：根据机械能守恒，选滑轮顶端为零势能面，列方程－mgl＝－mgl＋mv2，求得v＝.答案：10/1/2021(2010·江苏苏、锡、常、镇四市联考)如图5－3－3所示

8、，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