2018届高考物理一轮复习 专题 机械能守恒定律及其应用导学案1.doc

机械能守恒定律及其应用 知识梳理 知识点一　重力势能和弹性势能 1.重力做功与重力势能的关系 (1)重力做功的特点 重力做功与　　　　无关，只与始末位置的　　　　有关. 重力做功不引起物体　　　　的变化. (2)重力势能 表达式：Ep＝　　　　. 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 定性关系：重力对物体做正功，重力势能　　　　；重力对物体做负功，重力势能　　　　； 定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量.即WG＝　　　　＝　　　　. 2.弹性势能 (1)定义：发生　　　　的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能. (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，弹性势能　　　　.即W＝　　　　. 答案：1.(1)路径　高度差　机械能　(2)mgh　地球　有关　无关　(3)减少　增大　－(Ep2－Ep1)　－ΔEp　2.(1)弹性形变　(2)减小　增加　－ΔEp 知识点二　机械能守恒定律及应用 1.机械能：　　　　和　　　　统称为机械能，其中势能包括　　　　和　　　　. 2.机械能守恒定律 (1)内容：在只有　　　　做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能　　　　. (2)表达式：mgh1＋mv＝　　　　. 3.守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功. 答案：1.动能　势能　弹性势能　重力势能 2.(1)重力或弹力　保持不变　(2)mgh2＋mv [思考判断] (1)重力势能的大小及变化与零势能面的选取有关。(　　) (2)重力做的功与路径有关。(　　) (3)发生弹性形变的物体都具有弹性势能。(　　) (4)弹簧弹力做正功时，弹性势能增加。(　　) (5)物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。(　　) (6)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。(　　) (7)做曲线运动的物体机械能可能守恒。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√ 考点　机械能守恒的理解和判断 1.对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用，例如不考虑空气阻力的各种抛体运动，物体的机械能守恒. (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)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，那么系统的机械能守恒. 注意：并非物体的机械能守恒，如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少. 2.机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则机械能守恒. (2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒. (3)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统内也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒. 考向1　不含弹簧的系统机械能守恒的判断 [典例1]　如图所示，一斜面固定在水平面上，斜面上的CD部分光滑，DE部分粗糙，A、B两物体叠放在一起从顶端C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，且在DE段做匀速运动.已知A、B间的接触面水平，则(　　) A.沿CD部分下滑时，A的机械能减少，B的机械能增加，但总的机械能不变 B.沿CD部分下滑时，A的机械能增加，B的机械能减少，但总的机械能不变 C.沿DE部分下滑时，A的机械能不变，B的机械能减少，故总的机械能减少 D.沿DE部分下滑时，A的机械能减少，B的机械能减少，故总的机械能减少 [解析]　在CD段下滑时，对A、B整体只有重力做功，机械能守恒；分析A的受力，B对A的支持力和摩擦力的合力与斜面垂直，相当于只有重力做功，所以A、B的机械能都守恒，选项A、B错误；在DE段下滑时，动能不变，重力势能减少，所以机械能减小，D正确. [答案]　D 考向2　含有弹簧的系统机械能守恒的判断 [典例2]　(多选)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是(　　) A.A物体与B物体组成的系统机械能守恒 B.A物体与B物体组成的系统机械能不守恒 C.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量 D.当弹簧的拉力等于B物体的重力时，A物体的动能最大 [解析]　A物体、弹簧与B物体组成的系统机械能守恒，但A物体与B物体组成的系统机械能不守恒，选项A错误，选项B正确；B物体机械能的减少量等于A物体机械能的增加量与弹簧弹性势能的增加量之和，故B物体机械能的减少