2010届高三物理第一轮复习课件机械能守恒定律及其应用

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1、机械能守恒定律大纲要求1，重力做功与重力势能2，功能关系，机械能守恒定律及其应用（要求均为Ⅱ．既对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用，与课程标准中"理解"和"应用"相当）一、重力做功的特点与重力势能1、重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关.2、重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其表达式为：其中h为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度3、重力做功与重力势能变化间的关系：重力做的功总等于重力势能的减少量，即a.重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于

2、重力所做的功-ΔEP=WGb.克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功ΔEP=-WG二.弹性势能1.发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能.2.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，EP′=1/2×kx23.弹性势能的变化与弹力做功的关系:弹力所做的功，等于弹性势能减少.W弹=-ΔEP′三、机械能守恒定律1、机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能。2、机械能守恒守律：只有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能间相互转换，但机械能的总量保持不变.3、机械能守恒定律的适用条件：（1）对单个物体，只有重力做功．（2）对某

3、一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒．（3）定律既适用于一个物体(实为一个物体与地球组成的系统)，又适用于几个物体组成的物体系，但前提必须满足机械能守恒的条件．机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况，应用于光滑斜面、光滑曲面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况。4、定律的三种理解及表达形式：（1）守恒角度:E1=E21/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2注意初、末态选同一参考面．（2）转化角度:

4、重力势能的减少量等于动能的增加量-ΔEP=ΔEK（3）转移角度:若系统内只有A、B两个物体，则A减少的机械能ΔEA等于B增加的机械能ΔEB-ΔEA=ΔEB注意（2）、（3）不需要选参考面明确研究对象（系统）、受力分析检验条件、确定研究过程、确定零势能面、列出方程、求解未知量。5、应用机械能守恒定律的解题步骤：例1.如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜直轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物

5、块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。Rhm解：设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒得①物块在最高点重力与压力的合力提供向心力，有②物块能通过最高点的条件是③由②③两式得④由①④式得⑤由②式得由①⑥式得所以h的取值范围是按题的要求，⑥⑦⑧hmmgNv练习1．一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h．下列说法中正确的是（）(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0)A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C．若把斜面弯成圆如图中的弧形D，物体仍沿圆

6、弧升高hD．若把斜面AB与水平面的夹角稍变大，物体上升的最大高度仍为hBDhACEBD练习2、如图所示，倾斜轨道AC与圆轨道CD相切于C，圆轨道半径为R，两轨道在同一竖直平面内，D是圆轨道的最高点，B点是圆周上的一点，DB所对的圆心角为90°。将一个小球从斜轨道上的某处由静止释放，它下滑到C点后便进入圆轨道，要想使它上升到D点后再落到轨道上，不计摩擦，下列说法正确的是：()A.释放点须与D点等高B.释放点须比D点高R/4C.释放点至少比D点高R/2D.小球从D点经过B点落到轨道AC上是不可能的ADCBCD练习3、如图所示，两个相同的小球分别用一根轻绳和轻弹簧的一端连接，轻绳

7、和轻弹簧的另一端被悬挂在同一高度。现将两个小球都拉至相同的高度，此时弹簧长度为原长且与绳长相等。静止释放两个小球以后，下列正确的说法是()A．两小球运动到各自的最低点时的速度相同。B．与轻绳连接的小球在最低点时的速度较大。C．与轻弹簧连接的小球在运动过程中机械能不守恒。D．与轻绳连接的小球在运动过程中机械能不守恒。C2008年高考物理海南卷3练习4、如图，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