第五章第三節(jié)

1、第三節(jié)機械能守恒定律第三節(jié)機械能守恒定律第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律一、重力勢能一、重力勢能1定義：定義：物體的重力勢能等于它所受物體的重力勢能等于它所受_與與_的乘積的乘積2公式：公式：Ep_.3矢標性：矢標性：重力勢能是重力勢能是_量，正負表示其量，正負表示其_重力重力高度高度mgh標標大小大小欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律4特點特點(1)系統(tǒng)性：重力勢能是系統(tǒng)性：重力勢能是_和和_共有的共有的(2)相對性：重力勢能的大小與相對性：重力勢能的大小與_的選取有關(guān)重的選取有關(guān)重

2、力勢能的變化是力勢能的變化是_的，與參考平面的選取的，與參考平面的選取_5重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功時，重力勢能重力做正功時，重力勢能_； 重力做負功時，重力重力做負功時，重力勢能勢能_；重力做多少正；重力做多少正(負負)功，重力勢能就功，重力勢能就_多少，即多少，即WG_.地球地球物體物體參考平面參考平面絕對絕對無關(guān)無關(guān)減小減小增大增大減小減小(增大增大)Ep1Ep2欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律 1.(單選單選)(2015太原質(zhì)檢太原質(zhì)檢)將質(zhì)量為將質(zhì)量為100 kg的物體的物體從地面提升到從地面提升到10 m高處，

3、在這個過程中，下列說法中正確的高處，在這個過程中，下列說法中正確的是是(取取g10 m/s2)()A重力做正功，重力勢能增加重力做正功，重力勢能增加1.0104 JB重力做正功，重力勢能減少重力做正功，重力勢能減少1.0104 JC重力做負功，重力勢能增加重力做負功，重力勢能增加1.0104 JD重力做負功，重力勢能減少重力做負功，重力勢能減少1.0104 JC欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律二、彈性勢能二、彈性勢能1定義：定義：物體由于發(fā)生物體由于發(fā)生_而具有的能而具有的能2大?。捍笮。簭椥詣菽艿拇笮∨c彈性勢能的大小與_及及_有關(guān)，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)有

4、關(guān)，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)_，彈簧的彈性勢能越大，彈簧的彈性勢能越大3彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系彈力做正功，彈性勢能彈力做正功，彈性勢能_；彈力做負功，彈性勢能；彈力做負功，彈性勢能_彈性形變彈性形變形變量形變量勁度系數(shù)勁度系數(shù)越大越大減小減小增大增大欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律 2.(單選單選)(2015杭州模擬杭州模擬)如如圖所示在光滑水圖所示在光滑水平面上有一物體，它的平面上有一物體，它的左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力定在墻上，在力F作用下物體處于靜止狀態(tài)，當撤去力作

5、用下物體處于靜止狀態(tài)，當撤去力F后，后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是的是()A彈簧的彈性勢能逐漸減少彈簧的彈性勢能逐漸減少B物體的機械能不變物體的機械能不變C彈簧的彈性勢能先增加后減少彈簧的彈性勢能先增加后減少D彈簧的彈性勢能先減少后增加彈簧的彈性勢能先減少后增加D欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律三、機械能守恒定律三、機械能守恒定律1內(nèi)容：內(nèi)容：在只有在只有_或或_做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持_2

6、表達式表達式(1)守恒觀點守恒觀點:Ek1Ep1_ (要選零勢能參考平面要選零勢能參考平面).(2)轉(zhuǎn)化觀點：轉(zhuǎn)化觀點：Ek_ (不用選零勢能參考平面不用選零勢能參考平面)(3)轉(zhuǎn)移觀點：轉(zhuǎn)移觀點：EA增增_ (不用選零勢能參考平面不用選零勢能參考平面)3機械能守恒的條件機械能守恒的條件只有只有_ (或或_)做功或雖有其他外力做功但其他做功或雖有其他外力做功但其他力做功的代數(shù)和力做功的代數(shù)和_重力重力彈力彈力不變不變Ek2Ep2EpEB減減重力重力彈力彈力為零為零欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律 3.(單選單選)(2015云南昆明三中、玉溪一中統(tǒng)考云南昆明三中、

7、玉溪一中統(tǒng)考)如如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m 的小的小 球，小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地 面上的面上的 A點，已知桿與點，已知桿與 水水 平面之間的夾角平面之間的夾角 45，當小球位，當小球位 于于 B 點點時，彈簧與桿垂直，此時彈簧處于原長現(xiàn)讓時，彈簧與桿垂直，此時彈簧處于原長現(xiàn)讓 小小 球自球自C點點 由由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個過程中，關(guān)于小球靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個過程中，關(guān)于小球 的動的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是能、重力勢能

8、和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()B欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律A小球的動能與重力勢能之和保持不變小球的動能與重力勢能之和保持不變B小球的動能與重力勢能之和先增大后減小小球的動能與重力勢能之和先增大后減小C小球的動能與彈簧的彈性勢能之和保持不變小球的動能與彈簧的彈性勢能之和保持不變D小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律考點考點一一 機械能守恒的判斷方法機械能守恒的判斷方法考點二考點二 機械能守恒定律及應(yīng)用機械能守恒定律及應(yīng)用欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五

9、章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律考點一機械能守恒的判斷方法考點一機械能守恒的判斷方法1利用機械能的定義判斷利用機械能的定義判斷(直接判斷直接判斷)：分析動能和勢能的和：分析動能和勢能的和是否變化是否變化2用做功判斷用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重：若物體或系統(tǒng)只有重 力力(或彈或彈 簧簧 的彈的彈 力力)做做功，或有其他力做功，但其他力做功的代數(shù)和為零，則機械功，或有其他力做功，但其他力做功的代數(shù)和為零，則機械能守恒能守恒3用能量轉(zhuǎn)化來判斷用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)轉(zhuǎn)化而無機械能與

10、其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng) 機械能機械能守恒守恒欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律 (多選多選)如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是確的是()A甲圖中，火箭升空的過程中，若勻速升空機械能守恒，甲圖中，火箭升空的過程中，若勻速升空機械能守恒，若加速升空機械能不守恒若加速升空機械能不守恒B乙圖中物體勻速運動，機械能守恒乙圖中物體勻速運動，機械能守恒C丙圖中小球做勻速圓周運動，機械能守恒丙圖中小球做勻速圓周運動，機械能守恒D丁圖中，輕彈簧將丁圖中，輕彈簧將A、B兩小車彈開，兩小車組成的系統(tǒng)兩小車彈開，兩小車組成的系統(tǒng)

11、機械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒機械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒CD欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律解析解析甲圖中無論火箭勻速上升還是加速上升，由于有推甲圖中無論火箭勻速上升還是加速上升，由于有推力做功，機械能增加，因而機械能不守恒力做功，機械能增加，因而機械能不守恒乙圖中拉力乙圖中拉力F做功，機械能不守恒做功，機械能不守恒丙圖中，小球受到的所有力都不做功，機械能守恒丙圖中，小球受到的所有力都不做功，機械能守恒丁圖中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為兩小車的丁圖中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為兩小車的動能，兩小車與彈簧組成

12、的系統(tǒng)機械能守恒動能，兩小車與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律總結(jié)提升總結(jié)提升(1)機械能守恒的條件絕不是合外力的功等于機械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零，更不是合外力為零；零，更不是合外力為零；“只有重力做功只有重力做功”不等于不等于 “只受重只受重力作用力作用”(2)分析機械能是否守恒時，必須明確要研究的系統(tǒng)分析機械能是否守恒時，必須明確要研究的系統(tǒng)(3)只要涉及滑動摩擦力做功，機械能一定不守恒對于一些只要涉及滑動摩擦力做功，機械能一定不守恒對于一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況，除非題目特別說明，否繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況

13、，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒則機械能必定不守恒欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律 1.(多選多選)如圖所示，一輕彈簧一端如圖所示，一輕彈簧一端固定在固定在O點，另一端系一小球，將小球從與懸點，另一端系一小球，將小球從與懸點點O在同一水平面且使彈簧保持原長的在同一水平面且使彈簧保持原長的A點無點無初速度地釋放，讓小球自由擺下，不計空氣阻初速度地釋放，讓小球自由擺下，不計空氣阻力，在小球由力，在小球由A點擺向最低點點擺向最低點B的過程中，下列說法中正確的的過程中，下列說法中正確的是是()A小球的機械能守恒小球的機械能守恒B小球的機械能減少小球的機械能減少C

14、小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變D小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒BD欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律考點二機械能守恒定律及應(yīng)用考點二機械能守恒定律及應(yīng)用1三種表達式的選擇三種表達式的選擇如果系統(tǒng)如果系統(tǒng)(除地球外除地球外)只有一個物體，用守恒觀點列方程較方只有一個物體，用守恒觀點列方程較方便；對于由兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)，用轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)便；對于由兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)，用轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點列方程較簡便移的觀點列方程較簡便

15、欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律審題突破審題突破(1)m1到達到達B點時，兩球速度大小有何關(guān)系？點時，兩球速度大小有何關(guān)系？(2)從開始到繩斷，兩球高度變化各為多少？從開始到繩斷，兩球高度變化各為多少？欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律總結(jié)提升總結(jié)提升(1)應(yīng)用機械能守恒定律解題時

16、，要正確選擇系應(yīng)用機械能守恒定律解題時，要正確選擇系統(tǒng)和過程統(tǒng)和過程(2)對于通過繩或桿連接的多個物體組成的系統(tǒng)，注意找物對于通過繩或桿連接的多個物體組成的系統(tǒng)，注意找物體間的速度關(guān)系和高度變化關(guān)系體間的速度關(guān)系和高度變化關(guān)系(3)鏈條、液柱類不能看做質(zhì)點的物體，要按重心位置確定鏈條、液柱類不能看做質(zhì)點的物體，要按重心位置確定高度高度欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律D欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律方法技巧方法技巧機械能守恒定律和動能定理的綜合應(yīng)用機械能守恒定律和動能

17、定理的綜合應(yīng)用在求解多個物體組成的系統(tǒng)的內(nèi)力做功時，一般先對系統(tǒng)應(yīng)在求解多個物體組成的系統(tǒng)的內(nèi)力做功時，一般先對系統(tǒng)應(yīng)用機械能守恒定律，再對其中的一個物體應(yīng)用動能定理用機械能守恒定律，再對其中的一個物體應(yīng)用動能定理欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律審題點睛審題點睛(1)兩環(huán)與細線組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？兩環(huán)與細線組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？(2)兩環(huán)在末態(tài)時的速度關(guān)系？兩環(huán)在末態(tài)時的速度關(guān)系？(3)細線拉力對環(huán)做的功屬于變力做功，如何求解？細線拉力對環(huán)做的功屬于變力做功，如何求解？欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五

18、章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律答案答案0.5 J0.5 J欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律總結(jié)提升總結(jié)提升對通過細線對通過細線(細桿細桿)連接的物體系統(tǒng)，細線連接的物體系統(tǒng)，細線(細細 桿桿)對兩物體做的功大小相等、符號相反，即對系統(tǒng)做的總功對兩物體做的功大小相等、符號相反，即對系統(tǒng)做的總功 為為零，其效果是使機械能在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移零，其效果是使機械能在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章機械能及其守恒定律第五章機械能及其守恒定律 3.(原創(chuàng)題原創(chuàng)題)如圖所示，一輕桿兩端分別如圖所示，一輕桿兩端分別 固固 定質(zhì)量定質(zhì)量均為均為m的小球的小球A和和B，放置于光滑半徑為，放