8.4机械能守恒定律 （知识小站+例题精析+课堂练兵） 讲义—2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册

高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测 第八章 机械能守恒定律 8.4机械能守恒定律 知识点1：动能与势能的相互转化 1.机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能。 2.表达式： 3.通过重力或者弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。 知识点2：机械能守恒定律 1.基本内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2.机械能守恒定律的三种常见表达式 ①守恒观点：表达式为，系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等。 ②转化的观点：表达式为，系统机械能守恒时，系统减少（或增加）的重力势能等于系统增加（或减少）的动能。 ③转移的观点：表达式为，如果系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等。 知识点3:守恒条件：只有重力或系统内弹力做功；机械能守恒是指整个过程中系统机械能始终不变，而不仅仅是指初状态与末状态的机械能相等。 例1.质量为25kg的小孩坐在秋千上，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，秋千板摆到最低点时，忽略手与绳间的作用力，求小孩对秋千板的压力大小。（不考虑摩擦及空气阻力，g取10m/s2） 【解析】 解；秋千从最高点摆到最低点过程中，只有重力做功，机械能守恒，则 在最低点时，设秋千对小孩的支持力为FN ， 由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为500N。 例2.某海湾共占面积1.0×106m2 ， 涨潮时水深20m，若利用这个海湾修建一座水坝，此时关上水坝的闸门时，可使水位保持20m不变。退潮时，坝外水位降至18m。假如利用此水坝建水力发电站，已知重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，涨潮和退潮时水流都推动水轮机发电，试估算该电站一天能发多少电能？重力加速度g取10m/s2。海水密度近似为1.0×103kg/m3。 【解析】 解：一次涨潮水的质量 一次涨潮水的重力势能变化 一次涨潮水的重力势能转化为电能 电站一天能发电能 1.一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于r1和r2时的重力势能分别为3E0和E0（E0＞0）。若物块位于r1时速度为0，则位于r2时其速度大小为（   ） A.