27 第6章 第3讲 机械能守恒定律（PPT课件）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

第3讲　机械能守恒定律 第六章　机械能 考点一　机械能的理解及守恒判断 考点二　单个物体的机械能守恒 考点三　多个物体系统的机械能守恒 聚焦学科素养　拓展视野提能力——非质点类物体的机械能守恒问题 课时精练(二十七)　机械能守恒定律 内容索引 01 考点一　机械能的理解及守恒判断 (基础自研类) 【知识梳理】 1．重力做功 (1)公式：WG＝mgh (2)特点：重力做功与 无关，只与始末位置的 有关。 2．重力势能 (1)表达式：Ep＝ 。 (2)重力势能的特点 重力势能是物体和 所共有的，重力势能的大小与参考平面的选取_____，但重力势能的变化与参考平面的选取 。 路径 高度差 mgh 地球 有关 无关 (3)重力做功与重力势能变化的关系 ①表达式：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。 ②重力对物体做正功，重力势能 ；重力对物体做负功，重力势能____。 3．弹性势能 (1)定义：发生 的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。 (2)弹力做功与弹性势能变化的关系： ①表达式：W＝ 。 ②意义：弹力做正功，弹性势能 ；弹力做负功，弹性势能 。 减小 增大 弹性形变 －ΔEp 减小 增加 4．机械能守恒定律 (1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内， 与 可以互相转化，而总的机械能 。 动能 势能 保持不变 【针对训练】 1．【单个物体的机械能守恒的判断】 (2022·河北唐山市模拟)悬崖速降是选择崖面平坦、高度 适合的崖壁，用专业的登山绳作保护，由崖壁主体沿绳 下滑，从崖顶下降到崖底的一种运动。如图所示，某次 速降可视为竖直方向的直线运动，速降者先从静止开始 匀加速运动(加速度小于重力加速度)，之后做匀减速运 动，到达地面时速度恰好减为零。则下列说法正确的是 A.在加速下降阶段，速降者处于超重状态 B．在整个下降过程中，速降者的重力势能一直减小 C．在整个下降过程中，绳对速降者先做正功后做负功 D．在整个下降过程中速降者的机械能守恒 √ B　[对速降者受力分析可知，受绳的拉力和重力，当加速下降时，加速度向下，则速降者处于失重状态，A错误；在整个下降过程中，重力做正功，则速降者的重力势能一直减小，B正确；对速降者而言无论是加速下降还是减速下降，位移都向下而拉力都向上，故绳的拉力始终做负功，即除重力以外的其它力做负功，则速降者的机械能一直减小，CD错误。] 2．【含有弹性绳(或弹簧)系统机械能守恒的判断】 (多选)(2022·广东华南师大附中模拟)简易儿童蹦极装置如图所示。活动开始前，先给小朋友绑上安全带，然后将弹性绳拉长后固定在小朋友身上，并通过其它力作用使小朋友停留在蹦床上。当撤去其它力后，小朋友被“发射”出去冲向高空，小朋友到达最高点，然后下落到B点时，弹性绳恰好为原长，然后继续下落至最低点A。若小朋友可视为质点，并始终沿竖直方向运动，忽略弹性绳质量与空气阻力，则小朋友 A．在C点时的加速度大小为0 B．在A点时处于平衡状态 C．在B点时处于失重状态 D．在下落过程中机械能不守恒 √ √ CD　[小朋友在C点时只受重力作用，加速度大小为g，A错误；小朋友减速运动到最低点A点，弹性绳的拉力大于重力，处于非平衡状态，B错误；在B点时弹性绳恰好为原长，小朋友只受重力作用向下运动，加速度大小为g，处于失重状态，C正确；小朋友在下落过程中，机械能转化为弹性绳的弹性势能，机械能不守恒，D正确。] 3．【物体系统的机械能守恒的判断】 (多选)如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于 光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与 槽粘连)。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止 开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是 A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球的机械能守恒 C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒 D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒 √ √ BC　[当小球从半圆形槽的最低点运动到半圆形槽右侧的过程中，小球对半圆形槽的力使半圆形槽向右运动，半圆形槽对小球的支持力对小球做负功，小球的机械能不守恒，AD错误；小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽静止，则只有重力做功，小球的机械能守恒，B正确；小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C正确。] 1．理解机械能守恒条件的三个角