复习专题十四 机械能守恒定律-【精剖细解】2023年新高二物理暑假新思路分段讲义（全国通用）

复习专题十四 机械能守恒定律及四类应用 ——精剖细解细复习讲义 知识点1：机械能 1、重力势能 物体因为重力作用而拥有的能量。 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。 物体在空间某点处的重力势能等于使物体从该点运动到参考点时重力所作的功。 2、重力势能表达式 Ep＝mgh 3、重力势能的性质 矢标性 标量，有正负，物体在参考平面上方时，重力势能为正值，在参考平面下方时，重力势能为负值。 相对性 重力势能的大小与参考平面的选取有关。 系统性 重力势能是地球与物体这个系统共同拥有的。 任意性（参考平面的选取） 一般选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能面。 4、重力做功特点 重力所做的功只跟初、末位置高度差有关，跟物体运动的路径无关。 5、重力势能的变化与重力做功的关系 定性关系：重力对物体做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做功；重力对物体做负功（或者说物体克服重力做功），重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。 定量关系式为：WG=−ΔEP=EPl−EP2，即重力对物体所做功等于物体重力势能的增量的负值。 注意：重力做功是重力势能变化的原因，重力做功与重力势能的变化量为等值关系，两者均与参考面的选择无关。 重力势能的变化只取决于物体的重力所做功的情况，与物体是否还受其他力作用以及其它力是否做功等因素均无关。 6、弹性势能定义 发生弹性形变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。 7、弹簧的弹性势能的表达式 Ep＝kl2。式中的k为弹簧的劲度系数，l为弹簧的形变量。 弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹＝－ΔEp。当弹簧弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小；当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能增大。 8、机械能定义 物体由于做机械运动而具有的能叫机械能。机械能包括动能和势能（重力势能和弹性势能）。 9、机械能表达式 E=EK+EP，EK为动能，EP为势能（重力势能和弹性势能）。 10、机械能性质 机械能为标量，有正负，正负表示大小。机械能是状态量。 11、机械能相对性 重力势能和动能与选取的参考平面和参考系有关，因此机械能具有相对性。一般选地面为参考系和零势能面。 机械能的组成 1．如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法不正确的是（　　）    A．六个球落地时（未触地）重力的功率均相同 B．球6在OA段机械能增大 C．球6的水平射程最大 D．六个球中共有4个落地点 2．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，该物体的和随它离开地面的高度的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A．物体的质量为 B．时，物体的速率为 C．时，物体的动能 D．从地面至，物体的动能减少 计算物体的机械能 3．假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油．如图所示，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则与加油前相比，战斗机的（　　）    A．动能增加，势能减少，机械能不变 B．动能增加，势能增加，机械能增加 C．动能减少，势能不变，机械能减少 D．动能不变，势能不变，机械能不变 4．如图所示，一可视为质点的小滑块以某一初速度沿斜面向下滑动，最后停在水平面上。滑块与斜面及水平面间的动摩擦因数相等，以O为原点，建立水平向左的坐标，斜面与水平面连接处的坐标为x0，则该过程中滑块的重力势能Ep、机械能E与水平位移x关系的图线正确的是（取水平面为零势能面，忽略斜面与水平面连接处的机械能损失）（　　）    A． B．   C．   D．   动能和机械能的相互转化 5．一质量为m的物块仅在重力作用下运动，物块位于高度和时的重力势能分别为和（）。若物块位于时速度为0，则位于时其速度大小为（　　） A． B． C． D． 6．质量均为m的a、b两球同时从地面抛出，a球抛出时的初速度大小为v0，方向竖直向上，b球斜向上抛出。此后两球在空中运动的过程中，始终处在同一高度。以地面为零势能面，b球的机械能是a球机械能的2倍，空气阻力忽略不计。则b球在空中运动过程中的最小动能为（　　） A．0 B． C． D． 知识点2：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，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 2、物理意义 表示一个系统初状态的机械能等于末状态的机械能。 3、守恒条件 只有重力做功或系统内弹力做功。 存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或弹力做功。 其他力虽然做功，但是做功的代数和为零。 进一步理解：①只受