内容正文:
第六章
机械能守恒定律
第3讲 机械能守恒定律及其应用
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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夯实双基
基 础 梳 理
1. 重力做功的特点
(1) 重力做功与________无关,只与初、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) 定义:物体由于__________而具有的能.
(2) 表达式:Ep=__________.
(3) 矢标性:重力势能是________,正负表示其________.
路径
高度差
机械能
被举高
mgh
标量
大小
夯实双基
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,重力势能就________;重力对物体做负功,重力势能就________.
(2) 定量关系:重力对物体做的功________物体重力势能的减少量.即WG=-(Ep2-Ep1)=____________.
4. 弹性势能
(1) 定义:物体由于发生____________而具有的能.
(2) 大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量________,劲度系数________,弹簧的弹性势能越大.
(3) 弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表示:W=____________.
减少
增加
等于
-ΔEp
弹性形变
越大
越大
-ΔEp
夯实双基
5. 机械能守恒定律
(1) 机械能:________和________统称为机械能,其中势能包括____________和____________.
(2) 机械能守恒定律的内容:在只有______________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____________.
(3) 机械能守恒定律的表达式:
动能
势能
弹性势能
重力势能
重力或弹力
保持不变
夯实双基
易 错 辨 析
1. 被举到高处的物体重力势能可以为零.( )
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,机械能一定变化.( )
5. 物体只发生动能和势能的相互转化时,物体的机械能一定守恒.( )
√
√
×
×
√
夯实双基
素养发展
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1
1. 对机械能守恒条件的理解
(1) 只受重力作用,例如不考虑空气阻力的各种抛体运动,物体的机械能守恒.
(2) 除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零.
(3) 除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少.
机械能守恒的理解与判断
素养发展
2. 机械能守恒的判定方法
(1) 做功条件分析法:若物体系统内只有重力或弹簧弹力做功,其他力均不做功,则系统的机械能守恒.
(2) 能量转化分析法:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,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(如没有内能增加),则系统的机械能守恒.
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在下列物理过程中,机械能守恒的有( )
A. 把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B. 运动员扔出的铅球在空中飞行的过程
C. 汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程
D. 物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动的过程
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【解析】物体匀速向上提升,物体的重力势能增大,动能不变,所以机械能增大,故A错误;运动员扔出的铅球在空中飞行的过程中受到阻力,所以机械能不守恒,故B错误;汽车关闭油门后向前滑行中有摩擦阻力做功,所以机械能不守恒,故C错误;以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体,只受重力作用,也只有重力做功,所以机械能守恒,故D正确.
D
素养发展
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1. 机械能守恒的三种表达式
单个物体的机械能守恒
表达式 物理意义 注意事项
守恒观点 Ek+Ep=E′k+E′p 系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等 应用时应选好重力势能的零势能面,且初、末状态必须用同一零势能面计算势能
转化观点 ΔEk=-ΔEp 表示系统(或物体)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 应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量,可不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差
转移观点 ΔEA增=ΔEB减 若系统由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 常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题
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2. 用机械能守恒定律解题的基本思路
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3. 机械能