内容正文:
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一轮· 物理
夯实基础 自主落实
立足素养 能力提升
课时作业 巩固提升
第3讲 机械能守恒定律及其应用
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一轮· 物理
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一、重力做功与重力势能
1.重力做功的特点
(1)重力做功与________无关,只与始、末位置的____________有关。
(2)重力做功不引起物体____________的变化。
路径
高度差
机械能
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2.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________量,即WG=-(Ep2-Ep1)=Ep1-Ep2=________。
(3)重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取________。
减小
增大
等于
减小
-ΔEp
无关
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3.弹性势能
(1)概念:物体由于发生____________而具有的能。
(2)大小:弹簧的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。
(3)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=________。
弹性形变
越大
越大
-ΔEp
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动能
势能
弹性势能
重力势能
重力或弹力
保持不变
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一、判断题
1.重力势能的变化量与零势能参考面的选取无关。( )
2.被举到高处的物体重力势能一定不为零。( )
3.克服重力做功,物体的重力势能一定增加。( )
4.发生弹性形变的物体都具有弹性势能。( )
5.弹力做正功弹性势能一定增加。( )
6.物体所受的合外力为零,物体的机械能一定守恒。( )
7.物体的速度增大时,其机械能可能减小。( )
√
×
√
√
×
×
√
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二、选择题
1.(多选)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点。下列说法正确的是( )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
ABC
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解析:在运动员到达最低点前,运动员一直向下运动,根据重力势能的定义可知重力势能始终减小,故选项A正确;蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力方向向上,而运动员向下运动,所以弹力做负功,弹性势能增加,故选项B正确;对于运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,蹦极过程中只有重力和弹力做功,所以系统机械能守恒,故选项C正确;重力做功是重力势能变化的量度,即WG=-ΔEp,而蹦极过程中重力做功与重力势能零点的选取无关,所以重力势能的改变量与重力势能零点的选取无关,故选项D错误。
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2.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出。不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( )
A.一样大 B.水平抛出的最大
C.斜向上抛出的最大 D.斜向下抛出的最大
解析:不计空气阻力的抛体运动,机械能守恒,故以相同的速率向不同的方向抛出落至同一水平地面时,小球速度的大小相等,故只有选项A正确。
A
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A
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C
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考点一 对机械能守恒条件的理解及判断
1.对机械能守恒条件的理解
(1)只受重力作用,例如做平抛运动的物体机械能守恒。
(2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零。
(3)对物体和弹簧组成的系统