8.3 机械能守恒定律及其应用 期末复习学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8、 机械能守恒定律 (三）机械能守恒定律及其应用 知识梳理 一、重力势能 1．重力做功的特点 重力做功与 无关，只与物体初末位置的 有关．重力做功的大小WG＝ . 2．重力势能的表达式：Ep＝ . 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)＝ 。 二、弹性势能 1．大小：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。 2．弹力做功与弹性势能变化的关系 弹力做正功弹性势能 ，弹力做负功弹性势能 。 三、机械能守恒定律 1．内容 在只有 做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持 . 2．表达式 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 即mv＋mgh1＝mv＋mgh2 3.三种表达式 1）、从不同状态看（守恒观点）：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2)，此式表示系统的两个状态的机械能总量相等. 2）、从能的转化角度看（转化观点）：ΔEk＝－ΔEp 此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量. 3）、从能的转移角度看（转移观点）：ΔEA增＝ΔEB减 此式表示系统A部分机械能的增加量等于系统剩余部分，即B部分机械能的减少量. 巩固练习 一、选择题 1、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，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒 D．丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒 2.物体在斜面上受到平行于斜面向下的拉力F作用，沿斜面向下运动，已知拉力F大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在斜面上的运动过程中(　　) A．做匀速运动 B．机械能增大 C．机械能保持不变 D．机械能减小 3、荡秋千是一种老少皆宜的娱乐休闲活动，其物理过程可等效成如图所示的摆模型。设摆模型的摆长为l，最大偏角为θ，阻力可以忽略，重力加速度为g，则球从最高点A摆到最低点O时的速度大小为（ ） A. B. C.) D. 4、以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力，则(　　) A．h1＝h2＞h3 B．h1＝h2＜h3 C．h1＝h3＜h2 D．h1＝h3＞h2 5、物体做自由落体运动，Ek为动能，Ep为势能，s为下落的距离，v为速度，t为时间。以水平地面为零势能面，下列图像中，正确反映各物理量之间关系的是（　　） A．B． C． D． 6.如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10 m/s2)(　　) A．10 J　　　　　　　　B．15 J C．20 J D．25 J 7.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为(　 ) A．h　　　　　 B．1.5h C．2h D．2.5h 8、(多选)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是(　　) A．物体落到海平面时的势能为mgh B．重力对物体做的功为mgh C．物体在海平面上的动能为mv02＋mgh D．物体在海平面上的机械能为mv02 9、（多选）质量相同的两个摆球A和B，其摆线长LA＞LB，它们都从同一水平位置而且摆线都处于水平状态由静止释放，如图所示．以此位置为零势能面，到达最低点时，以下说法中正确的是（ ） A.它们的动能EkA=EkB B．它们的机械能EA=EB C．它们的加速度aA=aB D．它们对摆线