2022届新高考一轮复习人教版 第五章 机械能 章末提升 核心素养培养 课件（19张）

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4．合外力所做的功等于物体动能的变化量，而动能的变化量应为相应过程末动能与初动能的差值。应用动能定理时，物体的位移、速度都应以地面或相对地面静止的物体为参考系。5．机械能守恒定律的三种表达形式：E1＝E2，ΔEk＝－ΔEp，ΔEA增＝ΔEB减。6．做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。
[典例2]　如图所示，有一条长为L、质量为m的均匀金属链条，一半在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势能零点，则：(1)开始和链条刚好从右侧全部滑出斜面时其重力势能各是多大？(2)此过程中重力势能减少了多少？
[典例3]　某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。(1)如图(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k＝____________N/m。(g取9.8 m/s2)
(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图(b)所示，调整导轨使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小______________。(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v。释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为_________。(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图(c)。由图可知，v与x成______关系。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的__________成正比。
[解析]　(1)由表中数据可知，当砝码质量由50 g增加为150 g时，弹簧长度由8.62 cm缩短为6.66 cm，也就是说，压力增加0.98 N时，弹簧压缩1.96 cm，根据胡克定律ΔF＝kΔx可得弹簧的劲度系数k＝50 N/m。(2)调整导轨使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等，说明导轨水平。(3)用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v。释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。(4)由图可知，v与x成正比关系，由于弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，而动能与速度的平方成正比，则可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。[答案]　(1)50　(2)相等　(3)滑块的动能　(4)正比　压缩量的平方
[典例4]　(多选)某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1 000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。根据图象所给的信息可求出(　　)
A．汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 NB．汽车的额定功率为80 kWC．汽车加速运动的时间为22.5 sD．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J