第6章 第3讲 机械能守恒定律及其应用（PPT课件）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

2024版·物理（①） 第六章 机械能守恒定律 第3讲　机械能守恒定律及其应用 路径 高度差 有关 无关 减小 增大 减小量 弹性形变 减小 增大 动能 势能 √ √ × × 【课标解读】 　1.会判断研究对象在某一过程中机械能是否守恒。2.能应用机械能守恒定律解决具体问题。 备考第1步——梳理教材基础，落实必备知识 1．重力做功与重力势能 (1)重力做功的特点：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＝mgh。[1] ②重力势能的特点：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____。 (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____；重力对物体做负功，重力势能____。 ②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的______。即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。 注解[1] h为物体相对于参考平面的高度，有正、负之分。 2．弹性势能 (1)定义：发生________的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。[2] (2)弹力做功与弹性势能变化的关系[3]：弹力做正功，弹性势能____；弹力做负功，弹性势能____。即W＝________。[4] 注解[2] 对同一弹簧，形变量相同，弹性势能相同。 注解[3] 与重力做功和重力势能变化类似。 注解[4] 机械能中的势能包括重力势能和弹性势能。 －ΔEp 3．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，而总的机械能保持不变。 (2)表达式：Ek1＋Ep1＝_________________________。 Ek2＋Ep2 基础小题自测 1．判断下列说法的正误。 (1)克服重力做功，物体的重力势能一定增加。(　　) (2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能。(　　) (3)弹力做正功，弹性势能一定增加。(　　) (4)物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。(　　) 2．建筑工人会用斜抛方式将地面的砖块运送到高处，即一人从地面抛出，另一人在高处接住。砖块在空中运动的轨迹如图所示，接住点E的速度为v，空气阻力不计，则在整个过程中砖块(　　) A．机械能守恒 B．加速度发生变化 C．有一处速度与v相同 D．最高点处于平衡状态 解析：选A。砖块在空中仅受重力，合外力为重力，加速度恒为重力加速度，机械能守恒，由砖块的运动轨迹知，砖块的速度大小可能相等，但是速度方向每一时刻都不相同，所以速度不可能与v相同，故A正确，B、C、D错误。 3．如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是(　　) A．物体的重力势能减少，动能不变 B．斜面体的机械能不变 C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒 解析：选D。由于M置于光滑水平地面上，在物体下滑的过程中M后退，物体对M做正功，物体的重力势能减少量等于M和物体动能的增加量，物体动能改变，故A错误；对于物体与斜面组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则斜面体M机械能不守恒，故B错误，D正确；斜面对物体的作用力垂直于接触面，由于发生位移与作用力不垂直，则力对物体做功，故C错误。 4．(多选)如图所示，一轻弹簧一端固定在O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让小球自由摆下。不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球的机械能守恒 B．小球的机械能减少 C．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒 解析：选BD。小球由A点下摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对小球做了负功，所以小球的机械能减少，故选项A错误，B正确；在此过程中，由于有重力和弹簧的弹力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒，即小球减少的重力势能等于小球获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和，故选项C错误，D正确。 备考第2步——突破核心考点，提升关键能力 考点一　机械能守恒的理解与判断 【核心知识】 1．对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用或除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零。 (2)除重力外，只有系统内的弹力做功，只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化，无其他形式能量的转化。 2．判断机械能守恒的三种方法 注意：对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示。 【跟踪训练】 1．(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　　) A．甲图中，物