高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 （高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題）第5章 第3節(jié) 機(jī)械能守恒定律課件 新人教版

《高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 （高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題）第5章 第3節(jié) 機(jī)械能守恒定律課件 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 （高頻考點(diǎn)+熱點(diǎn)導(dǎo)練+歷年高考題）第5章 第3節(jié) 機(jī)械能守恒定律課件 新人教版（40頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第3節(jié)節(jié)機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律考點(diǎn)考點(diǎn)1：機(jī)械能是否守恒的判斷：機(jī)械能是否守恒的判斷【例1】在如圖531所示的物理過程中，甲為末端固定有小球的輕桿，從右偏上30角釋放后繞光滑支點(diǎn)下擺；乙為末端固定有小球的輕質(zhì)直角架，釋放后繞固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)；丙為A、B兩小車置于光滑水平面上，B靜止，A獲得一向右的初速度后向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻連接兩車的細(xì)繩繃緊，然后帶動(dòng)B車運(yùn)動(dòng)；丁為帶有豎直支架的小車置于光滑水平面上，把用細(xì)繩束縛的小球從圖示位置釋放，小球開始擺動(dòng)則關(guān)于幾個(gè)物理過程(空氣阻力忽略不計(jì))，下列判斷中正確的是()A甲圖中小球機(jī)械能守恒B乙圖中小球A的機(jī)械能守恒C丙圖中兩車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D

2、丁圖中小球的機(jī)械能守恒圖531切入點(diǎn)：判斷機(jī)械能是否守恒的主要方法：(1)利用機(jī)械能的定義來判定；(2)用做功來判斷；(3)用能量轉(zhuǎn)化來判定【解析】甲圖過程中輕桿對(duì)小球不做功，小球機(jī)械能守恒；乙圖過程中輕桿對(duì)A的彈力不沿桿的方向，對(duì)球做功，所以每個(gè)小球的機(jī)械能都不守恒，但把兩個(gè)小球作為一系統(tǒng)時(shí)機(jī)械能守恒；丙圖中繩子繃緊的過程雖然只有彈力作為內(nèi)力做功，但彈力突變有內(nèi)能轉(zhuǎn)化，機(jī)械能不守恒；丁圖過程中細(xì)繩也會(huì)拉動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，取地面為參考系，小球軌跡不是圓弧，細(xì)繩會(huì)對(duì)小球做功，小球機(jī)械能不守恒，把小球和小車當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)時(shí)機(jī)械能才守恒答案：A點(diǎn)評(píng)：解答本題的關(guān)鍵是：(1)對(duì)于一個(gè)物體，首先選用做功來判斷機(jī)

3、械能是否守恒(2)對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，首先選用能的轉(zhuǎn)化來判斷(3)用能的轉(zhuǎn)化分析時(shí)要注意轉(zhuǎn)化過程中是否產(chǎn)生了其他形式能考點(diǎn)考點(diǎn)2：物體機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用：物體機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 【例2】如圖532所示，一固定的楔形木塊，其斜面傾角=30，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪，一條細(xì)繩將物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m，開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，物塊A與斜面間無摩擦，設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑x距離后，細(xì)繩突然斷了，求物塊B上升的最大高度H.圖5322222111sin442222212AAABAxvBvAEm gxm vmgxmvmgxmvBEmgxmv設(shè) 沿斜

4、面下滑 距離時(shí)的速度為 ， 的速度也是 ，此【解析時(shí) 的機(jī)械能減少了機(jī)增】的械能加了2221222121.2 .ABBEEmgxmvmgxmvBvBhBm vmghBHhxHx 由得： 細(xì)繩突然斷的瞬間， 豎直上升的速度為 ，此后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)繼續(xù)上升的距離為 ，對(duì) 由機(jī)械能守恒定律得上升的最大高度，解之得：點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解時(shí)，在確定好研究對(duì)象和分析過程之后，關(guān)鍵是要正確找出被研究對(duì)象初、末位置的機(jī)械能，還要細(xì)心地分析它具有哪幾種形式的機(jī)械能，涉及重力勢(shì)能時(shí)，要兼顧初、末位置，合理地假設(shè)零勢(shì)面，以便建立簡(jiǎn)明的守恒方程式題型一：系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用題型一：系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的

5、應(yīng)用【例3】如圖533所示，質(zhì)量均為m的物塊A和B用輕彈簧連接起來，將它們懸于空中靜止，彈簧處于原長狀態(tài)，A距地面高度h=0.90m.同時(shí)釋放兩物塊，A與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱?，由于B的反彈，使A剛好能離開地面若將B物塊換為質(zhì)量為2m的物塊C(圖中未畫出)，仍將它們懸于空中靜止且彈簧為原長，從A距地面高度為h處同時(shí)釋放，A也剛好能離開地面已知彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的勁度系數(shù)k和形變量x的關(guān)系是：Ep= kx2.試求：12(1)B反彈后，彈簧的最大伸長量；(2)h的大小切入點(diǎn)：以物塊B和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由受力、做功分析判斷機(jī)械能是否守恒圖533 22211222211220.6BB

6、BBABAvmghmvvghBBAxAmgkxBmvmgxkxxm、 整體自由下落時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè) 剛落地時(shí)，具有共同速度 ，所以 ，得 從此以后，物塊 壓縮彈簧，直至反彈，該過程物塊 和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng) 剛好離開地面時(shí)，彈簧的伸長量最大，設(shè)為 ，則 對(duì) 有：對(duì) 和彈簧有： 解以上各式得：【解析】 222121122220.75CCBCvghmgkxm vkxmgxhm 將 換成 后，根據(jù)第問的分析有以下各式成立，解得點(diǎn)評(píng)：(1)機(jī)械能守恒定律是在一定條件下才成立的，而動(dòng)能定理則具有普適性(2)動(dòng)能定理揭示的是物體的動(dòng)能變化與引起這種變化的合外力的功的關(guān)系，側(cè)重于解決一個(gè)研究

7、對(duì)象受合外力做功的影響機(jī)械能守恒定律反映的是物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能間的關(guān)系，側(cè)重于研究系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)或多個(gè)研究對(duì)象之間動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律題型二：機(jī)械能與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問題題型二：機(jī)械能與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問題【例4】如圖534所示，用細(xì)圓管組成的光滑軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑rR.有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管，問： 圖534 001212CvCmgv若要小球能從 端出來，初速度 需多大？在小球從 端出來的瞬間，管壁對(duì)小球的彈力為，那么小球的初速度 應(yīng)為多少？ 200220112222211222CCCmvmg RvgRB

8、CmgRBCmvmgRmv要使小球能運(yùn)動(dòng)到 處，且從 端出來，必須滿足， 即： 以 點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，則小球到達(dá) 處時(shí)的重力勢(shì)能為，從 到 處機(jī)械能守恒方程：【解析】 2205CNNNCmgmvFmgFRmvFmgRa 小球在 處受重力和細(xì)管豎直方向的作用力，根據(jù)牛頓第二定律，得： 由解得 討論式，即得解：當(dāng)小球受到向下的壓力時(shí)，點(diǎn)評(píng)：涉及在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的情況時(shí)，要注意滿足物體沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的條件0015.5.214.5.2NNFmgvgRbFmgvgR ，當(dāng)小球受到向上的支持力時(shí)，1.(2011新課標(biāo))一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定

9、空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是( )A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)答案： ABC【解析】重力勢(shì)能與重力勢(shì)能零點(diǎn)有關(guān)，但重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的可以通過重力做功量度，與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取無關(guān)可知選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；彈性勢(shì)能變化可用彈性力做功量度，選項(xiàng)B正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律條件，系統(tǒng)只有重力和彈力做功機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確2.(2012山東卷)將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，vt

10、圖象如圖535所示以下判斷正確的是( )A前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同D第3s末至第5s末的過程中，貨物的機(jī)械能守恒2.(2012山東卷)將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，vt圖象如圖535所示以下判斷正確的是( )圖535圖5364.(2011石景山期末)如圖537所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零則在圓環(huán)下滑過程中( )圖5374.(2011石景山期末)如圖537所

11、示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零則在圓環(huán)下滑過程中( )A圓環(huán)機(jī)械能守恒B彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小C彈簧的彈性勢(shì)能變化了mghD彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大C【解析】圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒5.如圖538所示，圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l.開始時(shí)，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，滑塊剛好被一表面涂有粘住物質(zhì)的固

12、定擋板粘住，在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零，小球繼續(xù)向左擺動(dòng)，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角=60時(shí)小球到達(dá)最高點(diǎn)求：圖538(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度的大小；(2)滑塊與擋板剛接觸的瞬時(shí)，滑塊速度的大?。?3)小球從釋放到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，繩的拉力對(duì)小球所做的功 2122222121112(1 cos )21122vvmvmglvglmglmvmvvgl設(shè)滑塊與擋板碰前滑塊和小球的速度分別為 、 ，對(duì)上擺過程中的小球機(jī)械能守恒：解得：開【解析】始階段下擺過程中，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有： 聯(lián)立兩式解得： 2231212mglWmvWmgl 對(duì)開始階段下擺過程中的小球應(yīng)用動(dòng)能定理有：得繩子拉力對(duì)小球做功：