專題十二　機械能守恒定律及實驗

1、專題十二機械能守恒定律及實驗 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接學 業(yè)動 脈 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接考綱內(nèi)容考綱解讀1.重力做功與重力勢能()2機械能守恒定律及其應用()3能量守恒與能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移()4實驗：驗證機械能守恒定律1.知道重力做功的特點；理解重力勢能的概念；知道重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系2了解機械能的概念，理解機械能守恒定律，能應用機械能守恒定律解決生活實際中的簡單問題3知道能量守恒定律及簡單問題4知道實驗原理及實驗方法并能得出結(jié)論 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接奪 A必 備1重力做功的特點：重力做功與_無關(guān)，只決定于初、末位置的高度差即WGmgh，

2、物體高度降低時，重力做正功，反之做負功2重力勢能(1)概念：物體由于受重力的作用而具有的跟_有關(guān)的能量，叫重力勢能 (2)定義式：_國際單位：_，符號為J.考點1 機械能 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接路徑位置Epmgh焦耳奪 A必 備(3)重力勢能具有相對性：重力勢能的大小與_的選擇有關(guān)，選擇不同的零勢面，同一物體在同一位置重力勢能的值不同零勢面的勢能為零，零勢面以下勢能為_值，零勢面以上勢能為_值3重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：重力對物體做多少正功，物體的重力勢能就_；重力對物體做多少負功，物體的重力勢能就_重力對物體所做的功等于物體重力勢能的_. 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄

3、目鏈接零勢能點負正減小多少增加多少減少量奪 A必 備重力勢能的變化量與零勢能面的選取_4機械能：物體的動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，即EEkEp.其中勢能包括_和_ 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接無關(guān)重力勢能彈性勢能奪 A必 備 1(2012年廣東學業(yè)水平模擬)物體在運動過程中，重力做功40 J，則()A重力勢能減小了40 JB重力勢能增加了40 JC動能減小了40 JD動能增加了40 J小試身手 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接奪 A必 備答案： 根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系可得重力做功多少，重力勢能就減小多少，所以A選項正確 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接解析：A奪 A

4、必 備考點2 械能守恒定律 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接重力做功保持不變奪 A必 備 2(2013年廣東學業(yè)水平考試)如圖所示，小明分別沿甲、乙兩個光滑滑梯從同一高度由靜止下滑到底端，在此過程中()A重力做功不同B機械能不守恒C動能的增加量不同D重力勢能減少量相同小試身手 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接奪 A必 備答案： 小明沿甲、乙兩個光滑滑梯下落過程，下落高度相同，都只有重力做功，且重力做功相同，故機械能守恒；重力勢能的減小相同，動能的增量等于重力勢能的減小，所以動能增量相同D選項正確 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接解析：D奪 A必 備1功和能的關(guān)系：(1)能量的

5、轉(zhuǎn)化必須通過做功才能實現(xiàn)做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程. (2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即某種力做了多少功，一定伴隨多少相應能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化物體動能的增量由_來量度物體重力勢能的增量由_來量度物體機械能的增量由_來量度考點3 功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接外力做的總功重力做的功重力以外的其他力做的功奪 A必 備2能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能_，或者_，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中其總量不變，這就是_ 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體能量守恒定律奪 A必 備 3(2014年廣東省普通高中

6、學業(yè)水平考試)籃球從一定高度下落至地面，經(jīng)多次反彈后靜止在地面上，此過程中()A動能時刻在減少 B重力始終做正功C重力勢能時刻在減少 D機械能不守恒小試身手答案： 初末狀態(tài)動能等于零，重力勢能減小，機械能不守恒D正確 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接解析：D奪 A必 備考點4 實驗：驗證機械能守恒定律 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接奪 A必 備 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接2實驗器材：鐵架臺(帶鐵夾)、打點計時器、重錘(帶紙帶夾子)、紙帶、復寫紙片、直尺、導線、低壓交流電源3實驗步驟：(1)按下圖所示把打點計時器安裝在鐵架臺上，連好電源； 奪 A必 備 學業(yè)動脈 奪A必

7、備 典例突破 欄目鏈接 (2)把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過打點計時器限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘?？吭诖螯c計時器附近；(3)接通電源，先打開打點計時器的開關(guān)，后松手讓重錘帶著紙帶自由下落；(4)重復幾次，得到35條打好點的紙帶4注意事項：(1)安裝打點計時器時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力為了減小空氣阻力的影響，重錘的質(zhì)量要大一些奪 A必 備 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接奪 A必 備 4(2013年浙江學業(yè)水平考試)在“驗證機械能守恒定律”實驗中，紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示，其中最合適的是()小試身手 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄

8、目鏈接奪 A必 備答案： 實驗過程中重物從靜止開始運動，若不受阻力的作用時，重物的機械能守恒，但實驗過程重物受空氣阻力及紙帶受打點計時器的阻力作用，為了減少阻力對實驗的影響，采用較重的重物做實驗，并保持紙帶處于豎直方向運動，同時，為了得到更多的數(shù)據(jù)，重物應靠近打點計時器開始釋放，D選項符合條件 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接解析：D 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接典 例突 破熱點1 重力做功J及重力勢能 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接【例1】 關(guān)于重力做功，下列說法不正確的是()A重力做正功，物體的重力勢能一定減小B重力做負功，重力勢能一定增加C重力做負功，可以說成物體

9、克服重力做功D重力做正功，物體的動能一定增加典 例突 破 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接答案：解析：D 重力做功總是等于重力勢能的變化，重力做正功，重力勢能一定減小，重力做負功，重力勢能一定增大，A、B、C選項正確；由動能定理可知物體動能的變化等于其所受合外力做的功，D錯典 例突 破1起重機用力豎直向上提升貨物的過程中()A重力做正功，重力勢能增加B重力做正功，重力勢能減小C重力做負功，重力勢能增加D重力做負功，重力勢能減小答案： 起重機豎直向上提升貨物的過程，重力對物體做負功，物體的重力勢能增大，C選項正確變式訓練 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接解析：C典 例突 破熱點2 機

10、械能守恒定律【例2】 (2012年廣東學業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，將一個乒乓球從位置1靜止釋放，乒乓球落地與地面碰撞后反彈，從刻度尺上記錄每一次反彈的最高位置，下列分析正確的有()A從1落地后反彈到2過程中機械能守恒B從1落地后反彈到2過程中機械能不守恒C在乒乓球運動過程中空氣阻力總是做負功D在乒乓球運動過程中空氣阻力有時做正功有時做負功 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接典 例突 破答案：解析：BC 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接 在乒乓球運動過程中，空氣阻力總是與運動方向相反做負功，從1落地后反彈到2過程中，上升的高度降低了，機械能不守恒典 例突 破變式訓練 學業(yè)動脈 奪A

11、必備 典例突破 欄目鏈接2如圖，在距地面h高處以初速度v0沿水平拋出一個物體，不計空氣阻力， 物體在下落過程中，下列說法中正確的是()A物體在c點比在a點具有的機械能大 B物體在c點比在a點具有的動能小C物體在a、b、c三點具有的動能一樣大D物體在a、b、c三點具有的機械能相等典 例突 破答案：D 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接解析： 物體被拋出后，若不計空氣阻力，則物體在下落過程只受重力作用，機械能守恒，所以a、b、c三點的機械能相等；由于a、b、c三點所處的高度不同，重力勢能不等，c點重力勢能最小，動能最大，只有D選項正確典 例突 破熱點3 功能關(guān)系和能量守恒【例3】 (2014年

12、廣東省普通高中學業(yè)水平考試)(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定在O點，下端系一小球，將小球拉至N處，此時彈簧水平且無形變，然后釋放小球，不計空氣阻力，小球運動到最低點P處的過程中()A小球的動能不變B彈簧的彈性勢能增大C小球的重力勢能增大D系統(tǒng)的機械能守恒 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接典 例突 破答案：解析：BD 學業(yè)動脈 奪A必備 典例突破 欄目鏈接小球下落過程中，重力做正功，重力勢能減小，彈簧的形變量增大，彈性勢能增大，此過程沒有其他能量的增加，故機械能守恒，B、D正確典 例突 破3(2013年浙江學業(yè)水平考試)如圖所示是蹦床運動員在空中表演的情景在運動員從最低點開始反彈至即將與蹦床分離的過程中，蹦床的彈性勢能和運動員的重力勢能變化情況分別是()A