高考物理一轮复习5.3机械能守恒定律及应用课件

这是一份高考物理一轮复习5.3机械能守恒定律及应用课件，共41页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，高度差，机械能，mgh，物体和地球，－Ep2－Ep1，－ΔEp，弹性形变，保持不变等内容，欢迎下载使用。
知识点一　重力做功与重力势能的关系1．重力做功的特点(1)重力做功与________无关，只与始末位置的________有关．(2)重力做功不引起物体________的变化．
2．重力势能(1)表达式：Ep＝________.(2)重力势能的特点
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________；重力对物体做负功，重力势能________．(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量，即WG＝__________＝________.
知识点二　弹性势能1．定义：发生________的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能．2．弹簧弹性势能大小的决定因素：形变量和劲度系数．3．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________，即W＝________.
思考辨析(1)被举到高处的物体的重力势能一定不为零．(　　)(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小．(　　)(3)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒．(　　)(4)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化．(　　)(5)弹力做正功，弹性势能一定增加．(　　)
考点一　机械能守恒的理解与判断自主演练机械能守恒的判断方法(1)直接判断法：物体的动能与势能之和保持不变．(2)做功判断法：只有重力或系统内的弹力做功，其他力做功代数和为0.(3)能量转化判断法：系统内只有动能和势能的转化，没有其他形式的能转化．
[多维练透]1.奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示．下列说法不正确的是(　　)A．加速助跑过程中，运动员的动能增加B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加C．起跳上升过程中，运动员的重力势能增加D．越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少，动能增加
解析：运动员加速助跑过程中，速度增加，动能增加，选项A正确；起跳上升过程中杆的弹性势能先增大后减小，运动员的重力势能一直增加，选项C正确，B错误；越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少，速度增加，动能增加，选项D正确．
2. [2021·福州模拟]如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，小球从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是(　　)A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开槽的过程中机械能守恒
解析：小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的趋势，但实际上没有动，整个系统中只有重力做功，所以小球与槽组成的系统机械能守恒；小球过了半圆形槽的最低点以后，半圆形槽向右运动，系统没有其他形式的能量产生，满足机械能守恒的条件，所以系统的机械能守恒；小球从A点至到达槽最低点过程中，小球先失重，后超重；小球由最低点向右侧最高点运动的过程中，半圆形槽也向右移动，半圆形槽对小球做负功，小球的机械能不守恒，故选项C正确．
3.如图所示，倾角为θ的光滑斜面体C固定于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，释放后，A将向下运动，则在A碰地前的运动过程中(　　)A．A的加速度大小为gB．物体A机械能守恒C．由于斜面光滑，所以物块B机械能守恒D．A、B组成的系统机械能守恒
解析：物体A向下运动的过程中除受到重力以外，还受到细绳向上的拉力，物体A下落的加速度一定小于g，故A错误；物体A下落过程中，细绳的拉力做负功，A的机械能不守恒，故B错误；由于斜面光滑，A、B组成的系统在整个运动过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，但细绳拉力对B做正功，B的机械能增加，故C错误，D正确．
考点二　单个物体的机械能守恒问题师生共研机械能守恒定律的表达式
练3　如图所示，倾角为37°的斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A点，轨道半径R＝1 m，将滑块由B点无初速度释放，滑块恰能运动到圆周的C点，OC水平，OD竖直，xAB＝2 m，滑块可视为质点，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，求：(1)滑块在斜面上运动的时间；(2)若滑块能从D点抛出，滑块仍从斜面上无初速度释放，释放点至少应距A点多远．
解析：把A、B看成一个系统，系统的机械能与其他形式的能量之间没有转化，系统机械能守恒，但就每个物体而言，绳子的拉力都对其做功，机械能均发生变化，A错误；B增加的机械能与A减少的机械能相等，B错误；由于m1>m2，A减少的重力势能大于B增加的重力势能，C错误；二者运动过程中位移大小相等、速度大小相等，由ΔEp＝－ΔEk可知D正确．
题型3|弹簧连接的物体例4 如图所示，右边传送带长L＝15 m、逆时针转动速度为v0＝16 m/s，左边是光滑竖直半圆轨道(半径R＝0.8 m)，中间是光滑的水平面AB(足够长)．用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴连．甲的质量为m1＝3 kg，乙的质量为m2＝1 kg，甲、乙均静止在光滑的水平面上．现固定甲物体，烧断细线，乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为sm＝12 m．传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6，重力加速度g取10 m/s2，甲、乙两物体可看作质点．
练5　如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一劲度系数为k＝200 N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m＝4 kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长．用手托住物体B使绳子刚好没有拉力，然后由静止释放．求(1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小；(2)物体A沿斜面向上运动多远时获得最大速度；(3)物体A的最大速度的大小．
练6　[2020·江苏卷，15]如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动．在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为2R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物．重物由静止下落，带动鼓形轮转动．重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为ω.绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)重物落地后，小球线速度的大小v；(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；(3)重物下落的高度h.