第29讲：机械能守恒及其应用（课件）-备战2024年高考物理一轮复习全面攻略

主讲老师：陈庆威 第29讲：机械能守恒及其应用 考点 考题统计 考情分析 机械能 守恒定律 2023·全国甲卷·T24　 2023·浙江6月卷·T3 2022·全国乙卷·T16　 2020·山东卷·T11 高考对机械能的考查频率完全可以和动能定理相媲美，二者都是考查的重中之重。难度有时是中等难度，有时是压轴题难度。 考情分析 目录 CONTENT 机械能守恒的判断 单个物体的机械能守恒 系统的机械能守恒 非质点机械能守恒问题 机械能守恒的判断 第一部分 必备知识 重力做功与重力势能 01. 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＝　　　. (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　　　. (3)重力对物体做正功，重力势能　　 ；重力对物体做负功，重力势能 　　.即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 路径 高度差 mgh 地球 有关 无关 减小 增大 必备知识 弹性势能 02. 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.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　 　. 即W＝Ep1－Ep2=－(Ep2－Ep1)＝－ΔEp。 弹性形变 减小 增大 必备知识 机械能守恒定律 03. 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　　　　　. 2.表达式：mgh1＋ mv12＝ . 动能 势能 保持不变 关键能力 机械能守恒的三种判断方法 04. 1.利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则机械能守恒. 2.利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功(或做功代数和为0)，则机械能守恒. 3.利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统内也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒. 如图，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一小球用细绳悬挂在车上，由图中虚线位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子的拉力对小球不做功，小球机械能守恒 B．绳子的拉力对小球做正功，小球机械能增加 C．绳子的拉力对小球做负功，小球机械能减小 D．小球所受到的合力不做功，小球机械能不变 动能定理的简单应用(基础) NO.1 典例 【参考答案：C】 解析 动能定理的简单应用(基础) 典例 由于小车位于光滑的水平导轨上，小球在下摆过程中，小车向左运动，即悬点也在移动，绳子拉力方向与小球位移的夹角大于90°，拉力对小球做负功。或者从系统考虑，因只有重力做功，机械能守恒，由于小车机械能增加，则小球机械能减小，故绳子的拉力对小球做负功。故选C。 (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 动能定理的简单应用(基础) NO.2 典例 【参考答案：BC】 解析 动能定理的简单应用(基础) 典例 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，A、D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. （2023·浙江·统考高考真题）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（　　） A．   B．   C．   D． NO.1 必刷真题 真题 【参考答案：D】 必刷真题 解析 真题 单个物体的 机械能守恒问题 第二部分 必备知识 机械能守恒的三种表达形式 01. 关键能力 应用机械能守恒的解题步骤 02. 1.选取研究对象——物体及地球构成的系统。机械能守恒定律研究的是物体系统，如果是一个物体