第五章 第3讲 机械能守恒定律及应用-（讲义）【红对勾讲与练】2024版新高考物理大一轮复习全新方案

第五章 机械能守恒定律 【针对训练】 ❺(2020· 江 苏 卷)如图所示,一小物块由静 止开始沿斜面向下滑动,最 后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接, 且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数 均为常数。该过程中,物块的动能Ek 与水 平位移x 关系的图像是 ( ) A B C D 学习至此,请完成课时作业27 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第3讲 机械能守恒定律及应用 AMc
-  1.重力做功与重力势能的关系 (1)重力做功的特点 ①物体运动时,重力对它做的功只跟它的起 点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径 无关。 ②重力做功不引起物体 的变化。 (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:重力对物体做的功等于物体重 力势能的 量,即 WG= = -ΔEp。 2.弹性势能 (1)弹性势能 ①定义:发生弹性形变的物体之间,由于有弹 力的相互作用而具有的势能,叫作弹性势能。 ②弹性势能的大小与形变量及弹簧的 有关。 ③矢标性: 。 ④没有特别说明的情况下,一般选弹簧形变 为0的状态为弹性势能零点。 (2)弹力做功与弹性势能变化的关系 ①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重 力做功与重力势能变化的关系,用公式表示: W= 。 ②对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越 大,弹性势能 。 3.机械能守恒定律 (1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内, 与 可以互相转化,而总的 机械能 。 (2)表达式:mgh1+ 1 2mv 2 1=mgh2+ 1 2mv 2 2。 (3)机械能守恒的条件 ①系统只受重力或弹簧弹力的作用,不受其 他外力。 ②系统除受重力或弹簧弹力作用外,还受其 他内力和外力,但这些力对系统 。 ③系统内除重力或弹簧弹力做功外,还有其 他内力和外力做功,但这些力做功的代数和 。 ④系统跟外界没有发生机械能的传递,系统 内、外也没有机械能与其他形式的能发生 转化。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 121 hh D 1.物体所受的合外力为0,物体的机械能一定守 恒。 ( ) 2.物体做匀速直线运动,其机械能一定守恒。 ( ) 3.物体的速度增大时,其机械能可能减小。 ( ) 4.物体运动过程中重力做正功,重力势能减小。 ( ) 5.弹簧弹力做正功,弹性势能增加。 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 A /c5%1@ 考点一 机械能守恒的判断 1.利用机械能的定义判断(直接判断):分析动 能和势能之和是否变化。 2.用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧 的弹力)做功,或有除重力(或弹簧弹力)外的 其他力做功,但其他力做功的代数和为0,则 机械能守恒。 3.用能量转化来判断:若物体(系统中)只有动 能和势能的相互转化而无机械能与其他形式 的能的转化,则物体(系统)机械能守恒。 【例1】 (2022·广东惠州第三次调研)如图是 质量为m 的学生正在荡秋千,取重力加速度 大小为g,下列说法正确的是 ( ) A.从最高点摆到最低点过程中,学生重力的 功率一直增大 B.从最高点摆到最低点过程中,学生和秋千 组成的系统机械能一直增大 C.摆到最低点时,秋千对学生的作用力小 于mg D.摆到最高点时,身体上半部分位置不变, 将腿抬高些,可以增加学生和秋千系统的 机械能 % 机械能守恒条件的理解及判断 (1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于0,更 不是合外力为0;“只有重力或弹力做功”不等于“只 受重力或弹力”。 (2)对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除 非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。 (3)对于系统机械能是否守恒,可以根据能量的转化 进行判断。