第五章 第3讲 机械能守恒定律及其应用-【学易优】2024年高考物理一轮总复习

高考总复习·物理 第3讲 机械能守恒定律及其应用 要点一机械能守恒定律的理解 必备知识吸基秀 1.重力做功与重力势能的关系 2,弹性势能 (1)重力做功的特点 (1)定义：发生 的物体之间，由于有弹力 ①重力做功与 无关，只与始末位置的 的相互作用而具有的势能。 有关 (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 ②重力做功不引起物体 的变化. 性势能 .即W= 4 (2)重力势能 3.机械能守恒定律 ①表达式：Ep= (1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内， ②重力势能的特点 与 可以互相转化，而总的机械 重力势能是物体和 所共有的，重力势能 能 的大小与参考平面的选取 ,但重力势能 (2表达式：mg十号m听=mgg十m话. 的变化与参考平面的选取 【辨析】判断正误 (3)重力做功与重力势能变化的关系 1.物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守 重力对物体做正功，重力势能 :重力对 恒. 物体做负功，重力势能 即Wa=Ep一 2.物体做匀速直线运动，其机械能一定守恒.( E 3.物体的速度增大时，其机械能可能减小，( 关键能力保度分析 1.对机械能守恒条件的理解 [典例分析 (1)只受重力作用，例如做平抛运动的物体机械 能守恒. 【例1】（多选）如图所示，下列关于机械能是否守 (2)除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功 恒的判断正确的是 或做功代数和为零. A (3)除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力 做的功等于弹性势能减少量，那么物体和弹簧组 因回州 成的系统机械能守恒. 2,机械能是否守恒的三种判断方法 A.甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A 利用机械能的定义直接判断，分析物体 的机械能守恒 定义法 或系统的动能和势能的和是否变化，若 B.乙图中，物体A固定，物体B沿斜面匀速下 不变，则机械能守恒 滑，物体B的机械能守恒 若物体或系统只有重力或系统内弹力 C,丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A加 做功法 做功，或有其他力做功，但其他力做功 速下落，B加速上升过程中，A,B组成的系统 的代数和为零，则机械能守恒 机械能守恒 D.丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时， 若物体或系统中只有动能和重力势能 小球的机械能守恒 转化法 (或弹性势能)的相互转化而无机械能 听课记录： 与其他形式能的转化，则机械能守恒 ·106· 第五章机械能守恒定律 规律方法 A.小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重 判断机械能守恒的注意事项 力对它做功 (1)系统机械能守恒时，其中的单个物体机械能一 B.小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程 般不守恒. 中，小球的机械能守恒 (2)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零， C.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程 更不是合外力等于零，而是看是否只有重力或弹 中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒 力做功 D.小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程 (3)对于一些绳子突然绷紧，物体间碰撞等情况， 中，机械能守恒 除非题目特别说明，否则机械能一般不守恒。 2.如图所示，小球从高处下落到竖直放置 [对点训练 的轻弹簧上，弹簧一直保持竖直，空气 1.(多选)如图所示，将一个内外侧 阻力不计，那么小球从接触弹簧开始到 均光滑的半圆形槽置于光滑的 将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法 水平而上，槽的左侧有一固定的 中正确的是 竖直墙壁（不与槽粘连）.现让 A.小球的动能一直减小 小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下 B.小球的机械能守恒 落，从A点与半圆形槽相切进人槽内，则下列说 C.克服弹力做功大于重力做功 法正确的是 D.最大弹性势能等于小球减少的动能 要点二 单个物体机械能守恒 关键能力像度研 1,机械能守恒的三种表达式对比 [典例分析] 项目 守恒角度 转化角度 转移角度 △EA地 【例2】(2022·上海)如图 表达式 E=E2 △E=-△Ep =△E减 所示，AB为平直导轨，长 为L,物块与导轨间动摩 表示系统（或 若系统由A、 系统（或 物体)机械能 擦因数为a,BC为光滑曲 B两部分组 物体)初 守恒时，系统 成，则A部分 面.A与地面间高度差为h1,BC间高度差为h2, 状态机械 物理 减少（或增 一个质量为m的物块在水平恒力作用下，从A 意义 能的总和 物体机械能 加)的重力势 的增加量与 点静止开始向右运动，到达B点时撤去恒力，物 与末状态 能等于系统 B部分物体 块经过C点后落地，已知重力加速度为g 机械能的 增加（或减 机械能的减 总和相等 (1)若物块落地时动能为E1,求其经过B点时的 少)的动能 少量相等 动能EkB: 最适合 (2)若要物块落地时动能小于E1,求恒力必须满 一个或多个 的研究 单个物体 两个物体