2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题6 能量转化与守恒同步课件.ppt

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1、专题六　能量转化与守恒主干知识整合一、机械能守恒定律1．机械能守恒的几种情况(1)物体只受重力或弹簧的弹力作用时，发生动能和势能(包括重力势能或弹性势能)的相互转化，机械能守恒．如物体在自由落体运动和抛体运动过程中机械能守恒；在弹簧下端悬挂一个物体，使其做自由振动，由物体、弹簧、地球组成的系统机械能守恒．(2)物体除受重力(或弹力)外虽然受其他力的作用，但其他力不做功，则物体的机械能守恒．如，用绳子拴一个小球在竖直平面内做圆周运动，在不考虑空气阻力的情况下，机械能守恒．(3)物体除受重力(或弹力)外受其他力，其他力也做功，

2、但其他力做功的代数和为零，则物体的机械能守恒．如物体在平行斜面向下的拉力作用下沿斜面向下运动，其拉力与摩擦力大小相等，该过程物体的机械能守恒．2．判断运动过程中机械能守恒方法(1)由机械能的定义(E＝Ep＋Ek)判断．如物体沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势减少，故机械能减少；(2)从机械能守恒的条件来判断，看除重力或弹簧弹力以外的其他力做功的代数和是否为零；3．机械能守恒定律的表述(1)守恒的角度：系统初、末态的机械能相等，即E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ep2＋Ek2，应用过程中重力势能需要取零势能面；(2)转化角度：系统

3、增加的动能等于减少的势能，即ΔEk＝－ΔEp或ΔEk＋ΔEp＝0；(3)转移角度：在两个物体组成的系统中，A物体增加的机械能等于B物体减少的机械能，ΔEA＝－ΔEB或ΔEA＋ΔEB＝0.二、能量守恒定律1．能量守恒定律具有普适性，任何过程的能量都是守恒的，即系统初、末态总能量相等，E初＝E末．2．功能关系：除重力或弹簧弹力以外的其他做功等于系统机械能的改变，即W其他＝ΔE.要点热点探究►　探究点一　机械能守恒定律的应用问题应用机械能守恒定律解题的一般思路：(1)选择适当的研究对象(物体或系统)，明确哪些物体参与了动能和势能

4、的相互转化，选择合适的初、末状态；(2)对物体进行受力分析和运动分析，明确各个力做功的情况及初末状态的速度，判断机械能是否守恒，只有符合守恒条件才能应用机械能守恒定律解题；(3)选择适当的机械能守恒定律表述形式列守恒方程，对多过程问题可分阶段列式，也可对全过程列式．(必要时应选取重力势能为零的参考平面)例1如图2－6－1所示，将一质量为m＝0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R＝2.5m的圆截去了左上角

5、127°的圆弧，CB为其竖直直径，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，重力加速度g取10m/s2)求：(1)小球经过C点的速度大小；(2)小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小；(3)平台末端O点到A点的竖直高度H.图2－6－1【点评】本题是一个多过程的机械能守恒问题，涉及运动的分解、平抛运动、圆周运动、牛顿运动定律等知识，是一个综合性习题．以下变式题是有关连接体的机械能守恒问题，注意与单个物体机械能守恒相区别．如图2－6－2所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质

6、量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()A．hB．1.5hC．2hD．2.5h变式题1光滑轨道形状如图2－6－3所示，底部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内，直轨道部分竖直放置．质量相同的A、B两小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上(角度可变)．将A、B两环从图示位置静止释放，A环离底部的高度为2R.不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求：(1)A、B两环都未进入半圆形底部前，杆上的作用力．(2)A环到达最低点时，两环的速度大

7、小．变式题21．注意W其他＝E2－E1＝ΔE的含义；2．系统的一种能量减少，另一种能量必然增加．►　探究点二　能量守恒问题例2[2010·全国卷Ⅱ]如图2－6－4所示，MNP为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值．【点评】本题中物块储存的重力势能全部用于克服摩擦力做功．

8、在解答这部分习题时，要注意能量转化的方向．变式题►　探究点三　能量守恒定律的综合应用做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度．1．重力所做的功等于重力势能的减少量；弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少量；2．合外力所做的功等于动能的增加量；3．电场力所做的功等电势能的减少量；4．只有重力或弹簧的