第6章　第15讲　机械能守恒定律及其应用-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第六章 机械能守恒定律 第15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 1 体系建构 体系建构 素养发展 4 1 机械能守恒的理解与判断 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． 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． 素养发展 如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法中正确的是( 　　) A. 斜劈对小球的弹力不做功 B. 斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C. 斜劈的机械能守恒 D. 小球重力势能减少量等于斜劈动能的增加量 1 【解析】不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组成的系统只有小球的重力做功，系统机械能守恒，B正确，C、D错误；斜劈对小球的弹力与小球位移间夹角大于90°，故弹力做负功，A错误． B 素养发展 2 单个物体的机械能守恒 求解单个物体机械能守恒问题的基本思路 (1) 选取研究对象． (2) 根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒． (3) 恰当地选取参考平面，确定研究对象在初、末状态时的机械能． (4) 选取恰当的机械能守恒定律的方程形式(Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2、ΔEk＝－ΔEp)进行求解． 素养发展 (2022·全国乙卷)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于( 　　) A. 它滑过的弧长 B. 它下降的高度 C. 它到P点的距离 D. 它与P点的连线扫过的面积 2 C 素养发展 素养发展 3 多个物体的机械能守恒 1. 机械能守恒定律的表达式 2. 解决多物体系统机械能守恒的注意点 (1) 对多个物体组成的系统，要注意判断物体运动过程中系统的机械能是否守恒．一般情况为：不计空气阻力和一切摩擦，系统的机械能守恒． (2) 注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系． (3) 列机械能守恒方程时，一般选用ΔEk＝－ΔEp或ΔEA＝－ΔEB的形式． 素养发展 (2022·苏北苏中七市调研三)如图所示，半球形光滑圆弧槽固定在水平转台上，转台可绕竖直轴OO′转动，圆弧槽半径为R，圆心为O.质量为mA的小球A通过长L＝3R的细线连接小球B，两球静止时，A球恰在槽内壁P点，PO与水平方向间夹角θ1＝60°.现将A球移至圆弧槽的左端点Q由静止释放，转台保持静止．已知重力加速度为g. 3 素养发展 (1) 求B球的质量mB. 素养发展 (2) 求A球运动到P点时的动能EkA. 素养发展 (3) 若将A球固定在P点，使转台绕OO′轴从静止开始缓慢加速转动，直到细线QB与竖直方向间夹角θ2＝30°，求此过程中转台对两球做的功W. 素养发展 素养发展 素养发展 素养发展 4 含弹簧系统的机械能守恒 轻弹簧与物体组成的系统满足机械能守恒时要注意以下几点： (1) 弹簧处于相同状态下弹性势能相等． (2) 在不同的物理过程中，弹性势能的变化量相同． (3) 根据机械能守恒定律或由功能关系求弹性势能． 素养发展 4 D 素养发展 素养发展 迁移内化 22 1. 如图所示，光滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置，AC水平放置，两个相同的中心有小孔的小球M、N，分别套在AB和AC上，并用一细绳相连，细绳恰好被拉直．现由静止释放M、N，在运动过程中，下列说法中正确的是( 　　) A. M球的机械能守恒 B. M球的机械能增大 C. M和N组成的系统机械能守恒 D. 绳的拉力对N做负功 【解析】细杆光滑，故M、N组成的系统机械能守恒，N的机械能增加，绳的拉力对N做正功、对M做负功，M的机械能减少，故C正确，A、B、D错误． C 迁移内化 2.过山车模型如图所示，将质量为m的小球从斜面顶端由静止释放，小球经竖直圆周轨道后运动至另一斜面．已知重力加速度为g，摩擦力忽略不计，小球对圆槽底端和顶端的压力差等于( 　　) A