高三物理第一轮机械能守恒

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1、机械能守恒定律【考纲解读】1.掌握重力势能、弹性势能的概念，并能计算2掌握机械能守恒的条件，会判断物体的机械能是否守恒.3.掌握机械能守恒定律的三种表达形式，理解其物理意义，并能熟练应用.考点一机械能守恒的判断1.内容在只有重力或弹力做功的物体系统内动能与势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变.2・条件只有重力或弹力做功•3・判断方法(1)用定义判断：若物体动能、势能均不变，则机械能不变・若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减少)，其机械能一定变化・(2)用做功判断：若物体或系统只有

2、重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒・⑶用能量转化来判断：若物体或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的能的转化，则物体或系统机械能守恒・(4)对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统机械能将有损失・【例11如图1所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(乙^7777777777,A.甲图中，物体力将弹簧压缩的过程中，/机械能守恒B.乙图屮，/置于光滑水平面上，物体B沿光滑斜血下滑，物体B机械能守恒C.丙图中，不计任何

3、阻力和定滑轮质量时/加速下落，〃加速上升过程中，A.3系统机械能守恒A.丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒解析甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错；乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但从能量特点看力、B组成的系统机械能守恒，B错；丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，4B系统机械能守恒，C对；丁图中小球的动能不变，势能不变，机械能守恒，D对.答案CD【递进题组］1•［守恒条件的应用］一蹦极运动员身系弹性蹦极细从水面上方的高台

4、下落，到最低点时距水面述有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的卜•落过程屮，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取冇关答案ABC解析运动员到达最低点过程中，重力始终做正功，所以重力势能始终减少，A项正确•蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B项正确.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，所以机械能守恒，C项

5、正确.重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，D项错误・1.［机械能守恒定律的应用］如图2所示，劲度系数为A的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为7?的圆环顶点F,另一端系一质量为加的小球，小球穿在圆坏上做无摩擦的运动.设开始时小球置于/点，弹賛处于口然状态，当小球运动到最低点时速率为对圆环恰好没有压力.下列分析正确的是（）A.小球过B点时，弹簧的弹力为mg—nr^7)B.小球过B点时，弹簧的弹力为加g+加亦C.从/到B的过程屮，小球的机械能守恒A.从/到E的过程屮，小球的机械能减少答案D解析从/到B的过程中，小球和弹簧组成的系统机械

6、能守恒，弹簧的弹性势能增大，小球的机械能减小；由于小球运动到最低点时速率为v,对圆环恰好没有压力，根据牛顿第二p规律总结/1.机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；“只有重力做功”不等于“只受重力作用”・2•对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒・3•对于系统机械能是否守恒，可以根据能量的转化进行判断•考点二机械能守恒定律的应用机械能守恒的三种表达式1.守恒观点⑴表达式：Ex+Epi二E皂+Epi或E、二£*2.(2)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能・(3)注意：

7、要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面・2•转化观点表达式：△区二・△血.意义：系统的机械能守恒时,系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能・3.转移观点⑴表达式：增='E的(2)意义：若系统由/、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量・【例2】如图3甲所示，竖直平而内的光滑轨道山倾斜直轨道曲和圆轨道BCD组成，血和BCD相切丁B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点)，己知ZBOC=^.可视为质点的小滑块从轨道仙上高H

8、处的某点山静止滑下，用力传感器测出小滑块经过圆轨道最高点D吋对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H圧定律，F弹・mg=加万,即F弾二mg+，故只有选项D正确・的关系图象，取^=10m/s2.求：(1)小滑块的质量和圆轨道的