2-7 功能关系　能量守恒-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

第7课时　功能关系　能量守恒 专题二　能量与动量 高考题型1　机械能守恒定律的应用 高考题型2　功能关系的理解和应用 高考题型3　动力学和能量观点的综合应用 专题强化练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 1.判断物体或系统机械能是否守恒的三种方法 高考题型1　机械能守恒定律的应用 (1)做功判断法：只有重力(或弹簧的弹力)做功时，系统机械能守恒； (2)能量转化判断法：没有与机械能以外的其他形式的能转化时，系统机械能守恒； (3)定义判断法：看动能与重力(或弹性)势能之和是否变化. 2.三种表达式 (1)守恒的观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2. (2)转化的观点：ΔEk＝－ΔEp. (3)转移的观点：EA增＝EB减. 3.公式选用技巧 (1)单物体守恒问题：通常应用守恒观点和转化观点(如抛体类、摆动类、光滑轨道类).转化观点不用选取零势能面. (2)系统机械能守恒问题：通常应用转化观点和转移观点(如绳或杆相连接的物体)，都不用选取零势能面. 4.易错易混点 (1)分析含弹簧的物体系统机械能守恒时，必须是包括弹簧在内的系统； (2)绳子突然绷紧、非弹性碰撞、有摩擦力或电(磁)场力做功等情况，机械能必不守恒； (3)分析关联物体机械能守恒时，应注意寻找用绳或杆连接的物体间的速度关系和位移关系. 考题示例 图1 √ 解析　小物块由最低点到最高点的过程， 小物块做平抛运动时，落地点到轨道下端的距离x＝v1t， 例2　(多选)(2015·全国卷Ⅱ·21)如图2，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动.不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则 A.a落地前，轻杆对b一直做正功 B.a落地时速度大小为 C.a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D.a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg 图2 √ √ 解析　滑块b的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对b先做正功，后做负功，选项A错误； 以滑块a、b及轻杆为研究对象，系统的机械能守恒，当a刚落地时，b的速度为零， 选项B正确； a、b先后的受力如图所示. 由a的受力图可知，a下落过程中，其加速度大小先小于g后大于g，选项C错误； 当a落地前b的加速度为零(即轻杆对b的作用力为零)时，b的机械能最大，a的机械能最小，这时b受重力、支持力，且受到的支持力大小为mg，由牛顿第三定律可知，b对地面的压力大小为mg，选项D正确. 1.(多选)如图3所示，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h.下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0) A.若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的 最大高度仍为h B.若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点 C.若把斜面弯成圆弧形轨道D，物体仍沿圆弧升高h D.若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有 可能仍为h 命题预测 1 2 √ 图3 √ 3 解析　物体上升过程中轨道的支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒.若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后做斜抛运动，斜抛 1 2 运动的最高点有水平分速度，速度不为零，由机械能守恒定律可知，物体不能到达h高处，故A错误； 若把斜面AB变成光滑曲面AEB，物体在最高点速度为零，根据机械能守恒定律，物体沿此曲面上升仍能到达B点，故B正确； 若把斜面弯成圆弧形轨道D，如果能到圆弧最高点，根据机械能守恒定律得知：到达h处的速度应为零，而物体要到达圆弧最高点，必须由合力充当向心力，速度不为零，所以物体不可能升高h，故C错误； 3 1 2 若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，若B点不高于此圆的圆心，根据机械能守恒定律，物体沿斜面上升的最大高度仍然可以为h，故D正确. 3 2.(多选)如图4所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处.现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，轻绳足够长，下列说法正确的是 A.环到达B处时，重物上升的高度h＝ B.环到达B处时，环与重物的速度大小相等 C.环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能 D.环能下降的最大高度为 1 2 图4 √ √ 3 解析　环到达B处时，对环的速度进行分解， 如图所示，可得v环cos θ＝v物， 由题图中几何关系可知θ＝45°，则v环＝ v物，B错误； 因环从A到B，环与重物组成的系统机械能守恒， 则环减少的机械能等于重物增加的机械能，C正确； 当环到达B处时，由题图中几何关系