高一物理期末复习学案八、机械能守恒定律(3）机械能守恒定律及其应用

这是一份高一物理期末复习学案八、机械能守恒定律(3）机械能守恒定律及其应用，共4页。学案主要包含了重力势能，弹性势能，机械能守恒定律等内容，欢迎下载使用。
一、重力势能
1．重力做功的特点
重力做功与 无关，只与物体初末位置的 有关．重力做功的大小WG＝ .
2．重力势能的表达式：Ep＝ .
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 ；重力对物体做负功，重力势能就 .
(2)定量关系：重力对物体做的功 物体重力势能的减少量。
即WG＝－(Ep2－Ep1)＝ 。
二、弹性势能
1．大小：弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量 ，劲度系数 ，弹簧的弹性势能越大。
2．弹力做功与弹性势能变化的关系
弹力做正功弹性势能 ，弹力做负功弹性势能 。
三、机械能守恒定律
1．内容
在只有 做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持 .
2．表达式
Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 即eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)＋mgh1＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)＋mgh2
3.三种表达式
1）、从不同状态看（守恒观点）：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2)，此式表示系统的两个状态的机械能总量相等.
2）、从能的转化角度看（转化观点）：ΔEk＝－ΔEp
此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量.
3）、从能的转移角度看（转移观点）：ΔEA增＝ΔEB减
此式表示系统A部分机械能的增加量等于系统剩余部分，即B部分机械能的减少量.
巩固练习
一、选择题
1、如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒
B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D．丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒
2.物体在斜面上受到平行于斜面向下的拉力F作用，沿斜面向下运动，已知拉力F大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在斜面上的运动过程中( )
A．做匀速运动 B．机械能增大
C．机械能保持不变 D．机械能减小
3、荡秋千是一种老少皆宜的娱乐休闲活动，其物理过程可等效成如图所示的摆模型。设摆模型的摆长为l，最大偏角为θ，阻力可以忽略，重力加速度为g，则球从最高点A摆到最低点O时的速度大小为（ ）
A.2glcsθ B.2glcsθ
C.2gl(1−csθ) D.2gl(1−csθ)
4、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力，则( )
A．h1＝h2＞h3 B．h1＝h2＜h3
C．h1＝h3＜h2 D．h1＝h3＞h2
5.如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10 m/s2)( )
A．10 J B．15 J
C．20 J D．25 J
6.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为( )
A．h B．1.5h
C．2h D．2.5h
7、(多选)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是( )
A．物体落到海平面时的势能为mgh
B．重力对物体做的功为mgh
C．物体在海平面上的动能为eq \f(1,2)mv02＋mgh
D．物体在海平面上的机械能为eq \f(1,2)mv02
8、（多选）质量相同的两个摆球A和B，其摆线长LA＞LB，它们都从同一水平位置而且摆线都处于水平状态由静止释放，如图所示．以此位置为零势能面，到达最低点时，以下说法中正确的是（ ）
A.它们的动能EkA=EkB
B．它们的机械能EA=EB
C．它们的加速度aA=aB
D．它们对摆线的拉力TA=TB
9、如图所示，某段滑雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从雪道上距底端高为h处由静止开始匀加速下滑，加速度大小为eq \f(1,3)g，他沿雪道滑到底端的过程中，下列说法正确的是( )
运动员减少的重力势能全部转化为动能
B．运动员获得的动能为eq \f(2,3)mgh
C．运动员克服摩擦力做功为eq \f(2,3)mgh
D．下滑过程中系统减少的机械能为eq \f(1,3)mgh
10、（多选）如图所示，两质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑滑轮两侧，用手托着物体A使细绳恰好伸直，弹簧处于原长，此时A离地面的高度为h，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法正确的是( )
A．弹簧的劲度系数为mgℎ
B．此时弹簧的弹性势能等于mgh－eq \f(1,2)mv2
C．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上
D．物体A落地后，物体B将向上运动到h高度处
二、计算题
11、如图，在竖直平面内由eq \f(1,4)圆弧AB和eq \f(1,2)圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为eq \f(R,2) 。一小球在A点正上方与A相距eq \f(R,4)处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．
(1)求小球在B、A两点的动能之比．
(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．
12、如图所示,有一根轻杆AB,可绕O点,在竖直平面内自由转动,在AB两端各固定一个质量为m的小球,OA和OB的长度分别为2a和a,开始时,杆AB静止在水平位置,释放后杆AB转到竖直位置,AB两端小球的速度分别是多少 ?从水平到竖直，杆对B端小球做的功？