机械能守恒定律复习

机械能守恒定律复习 高一物理复习学案(3) 机械能守恒定律 编制:王永军 审核:潘涛 姓名 日期 教师寄语:从不获胜的人很少失败,从不攀登的人很少跌倒。 ?基础知识再现: 一、势能 1.由物体间的 和物体间的 决定的能量叫做势能.如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等. 2.重力势能 (1)物体由于受到 作用而具有重力势能.一个质量为m的物体，被举高到高度为h处， 具有的重力势能为:E, . p (2)重力势能是相对的，重力势能达式中的h是物体的 到参考平面(零重力势能面) 的高度.若物体在参考平面以上，则重力势能为 值;若物体在参考平面以下，则重 力势能为 值.重力势能的正负表示 。通常选择地面作为零重力势能面. (3)重力势能的变化与重力做功的关系: 重力对物体做多少正功，物体的重力势能就减少多少.重力对物体做多少负功，物体的重力势能就增加多少.即W, . G 3.弹性势能:物体因发生 而具有的势能叫做弹性势能. 二、机械能守恒定律 1. 统称为机械能:E, . 2.在只有 做功的情形下，物体的 发生相互转化，但 保持不变.这个结论叫做机械能守恒定律. 3.判断机械能守恒的方法一般有两种: (1)对某一物体，若只有重力做功，其他力不做功(或其他力做功的代数和为零)，则该物体的机械能守恒. (2)对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒. 4.机械能守恒定律的各种表达形式 1122,,,,mgh，mv,mgh，mvE，E,E，E?，即; pkpk22 ,E，,E,0,E,,E?;,E，,E,0; Pk12增减 5(应用机械能守恒定律解题的基本步骤: (1)根据题意，选取研究对象(物体或系统). (2)明确研究对象的运动过程，对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件. (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的起始状态和末了状态的机械能(包括动能和重力势能). (4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解. ?典型例题: 例1(质量为m的物体从地面上方H高处无初速度释放,落在水平地面后砸出一个深为h的坑, 则在整个过程中，下列说法不正确的是:( ) A(重力对物体做功为mgH B(物体的重力势能减少了mg(h+H) C(外力对物体做的总功为零 D(地面对物体平均阻力大小为mg(h+H)/h 例2(如图5,2所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有 一物体由静止下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是( ) A(物体的重力势能减少，动能增加 B(斜面的机械能不变 C(斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D(物体和斜面组成的系统机械能守恒 例3(一个光滑的圆柱体固定在桌面上，圆柱体的半径为r，质量分别为m和m的两个小球AAB 和B(都可看作质点，且m,m)，用一根细线相连接，细线的长度恰好等于圆柱体的半AB 个周长，开始时使两小球位于同一水平面上，如图所示，无初速地释放，A球向下运动，B 球沿圆柱面运动。求当B球到达圆柱最高点时，B球的速度多大, 巩固练习 1(关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从,5 J变化到,3 J，重力势能变小了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功 2(关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的( ) A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。 B 做变速运动的物体机械能可能守恒。 C 合外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒。 D 若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒。 3(如图所示，具有一定初速度的物体受到一个沿斜面向上的 恒定拉力F作用，沿倾角为30?的粗糙斜面向上做直线运 2动，加速度大小为6 m/s，在物体向上运动的过程中，下 列说法正确的是( ) A(物体的机械能一定增加 B(物体的机械能一定减小 C(物体的机械能可能不变 D(物体的机械能可能增加也可能减小 4(一块质量为m的木块放在地面上，用一根弹簧连着木块，如图所示， 用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的 距离为h，则( ) A(木块的重力势能增加了mgh B(木块的机械能增加了Fh C(拉力所做的功为Fh D(木块的动能增加了Fh 5((2010年湖南师大附中模拟)如图所示，一质量为m的小球固定于 轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处， 弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的 速度为v，与A点的竖直高度差为h，则( ) A(由A至B重力做功为mgh 12B(由A至B重力势能减少mv 2 C(由A至B小球克服弹力做功为mgh 12D(小球到达位置B时弹簧的弹性势能为(mgh,mv) 2 6((2010年深圳调研)如图5,3,10所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体，以初 速度v被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为( ) 01122A.mv，mgH B.mv，mgh 00122 12C(mgH,mghD.mv，mgh 2 022 7(如图5,7甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角， 在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F， 使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变 化的规律如图5,7乙所示，.则以下判断正确的是( ) 2( g,10m/s) 图5,7 A(小环的质量是1 kg B(细杆与地面间的倾角是30? C(前3 s内拉力F的最大功率是2.25 W D(前3 s内小环机械能的增加量是5.75 J 8(长为L、粗细均匀的铁链，对称地悬挂在轻小且光滑的定滑轮上，如图所示(轻轻拉动一下 铁链的一端，使铁链由静止开始运动(当铁链刚脱离小滑轮的一瞬间，其速度多大, 9(如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成， 圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形 轨道运动。物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg (g为重力加速度)。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。 10(如图所示，摆球的质量为m，从偏离水平方向30?的位置P由静止释放，设绳子为理想轻 绳，求小球运动到最低点B时绳子受到的拉力是多少,