43机械能守恒定律及其应用

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1、无锡市明远教育文化发展有限公司WuxiCity,MingyuanEducationalandCulturalDevelopmentCo.,Ltd第3讲　机械能守恒定律及其应用[来源:zzstep.com]重力势能　　弹性势能　【思维驱动】(多选)关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是(　　)．A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D．重力做功的多少与参考平面的选取无关解析　物体重力势能的大小与参考平面的选取有关，故C

2、错误；重力做正功时，物体由高处向低处运动，重力势能一定减少，反之，物体克服重力做功时，重力势能一定增加，故A、B正确；重力做多少功，物体的重力势能就变化多少，重力势能的变化与参考平面的选取无关，故D正确．答案　ABD【知识存盘】1．重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置和末位置的竖直高度有关，跟物体的运动路径无关．2．重力势能(1)重力做功的特点①重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关．②重力做功不引起物体机械能的变化．(2)重力势能[来源:中教网]①概念：物体由于被举高而具有的能．②表达式：Ep＝mgh．③矢标性：重

3、力势能是标量，正负表示其大小．(3)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增大．②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝－ΔEp．17无锡市明远教育文化发展有限公司WuxiCity,MingyuanEducationalandCulturalDevelopmentCo.,Ltd3．弹性势能(1)概念：物体由于发生弹性形变而具有的能．(2)大小：弹簧的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

4、簧的弹性势能越大．(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W＝－ΔEp．机械能守恒定律及其应用　Ⅱ(考纲要求)【思维驱动】(多选)下列物体中，机械能守恒的是(　　)．A．做平抛运动的物体B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动解析　物体做平抛运动或沿光滑曲面自由运动时，不受摩擦力，在曲面上弹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，所以A、C项正确；匀速吊起的集装箱，绳的拉力对它做功，不满足机械能守恒的条件，机械能不守恒；物体以g的加速度向

5、上做匀减速运动时，由牛顿第二定律mg－F＝m×g，有F＝mg，则物体受到竖直向上的大小为mg的外力作用，该力对物体做了正功，机械能不守恒．[来源:中教网]答案　AC【知识存盘】1．机械能：动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能．2．机械能守恒定律(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，而总的机械能保持不变．17无锡市明远教育文化发展有限公司WuxiCity,MingyuanEducationalandCulturalDevelopmentCo.,Ltd(2)表达式：mgh1＋mv＝

6、mgh2＋mv．3．守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功．考点一　机械能守恒的判断【典例1】(多选)如图4－3－1所示，[来源:中国教育出版网zzstep.com]图4－3－1用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能守恒的是(　　)．A．子弹射入物块B的过程B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程C．弹簧推着带子弹的物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程D．带着子弹的物块B因惯性继续向右运动，

7、直到弹簧伸长量达最大的过程解析　子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B组成的系统，由于要克服子弹与物块之间的滑动摩擦力做功，一部分机械能转化成了内能，所以机械能不守恒．在子弹与物块B获得了共同速度后一起向左压缩弹簧的过程中，17无锡市明远教育文化发展有限公司WuxiCity,MingyuanEducationalandCulturalDevelopmentCo.,Ltd对于A、B、弹簧和子弹组成的系统，由于墙壁给A一个推力作用，系统的外力之和不为零，但这一过程中墙壁的弹力不做功，只有系统内的弹力做功，动能和弹性势能发生转化，系统

8、机械能守恒，这一情形持续到弹簧恢复原长为止．当弹簧恢复原长后，整个系统将向右运动，墙壁不再有力作用在A上，这时物块的动能和弹性势能相互转化，故系统的机械能守恒．答案　BCD【变式跟踪1】(多选)如图4－3－2所示，图4－3－2细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦