高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题6机械能守恒定律功能关系教案

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1、专题六　机械能守恒定律　功能关系—————[知识结构互联]———————[核心要点回扣]——————1．机械能守恒定律的三种观点(1)守恒观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，要选零势能参考面(2)转化观点：ΔEk＝－ΔEp，不用选零势能参考面(3)转移观点：ΔEA＝－ΔEB，不用选零势能参考面．2．力学中五种常见的功能关系考点1　机械能守恒定律的应用(对应学生用书第28页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计]　五年6考：2016年Ⅱ卷T16、T21、Ⅲ卷T24　2015年Ⅱ卷T212014年Ⅱ卷T15、T17[考情分析]1．本考点高考命题选择题集中在

2、物体系统机械能守恒及物体间的做功特点、力与运动的关系；计算题结合平抛、圆周运动等典型运动为背景综合考查．2．熟练掌握并灵活应用机械能的守恒条件、掌握常见典型运动形式的特点及规律是突破该考点的关键．3．对一些“绳子突然绷紧”“物体间碰撞”等问题，机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明及暗示．1．(系统机械能守恒)(多选)(2015·Ⅱ卷T21)如图61所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则(　　)【导学号：19624070】图61A．a落地前，轻杆对b一

3、直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg[题眼点拨]　①刚性轻杆不伸缩，两滑块沿杆的分速度相同；②轻杆对滑块a、b都做功，系统机械能守恒．BD　[由题意知，系统机械能守恒．设某时刻a、b的速度分别为va、vb.此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为θ，分别将va、vb分解，如图．因为刚性杆不可伸长，所以沿杆的分速度v∥与v′∥是相等的，即vacosθ＝vbsinθ.当a滑至地面时θ＝90°，此时vb＝0，由系统机械能守恒得mgh＝mv，解得va＝，选项B正确．同时由于b初、末速度均为零，运动过程中其动能先增大后减小

4、，即杆对b先做正功后做负功，选项A错误．杆对b的作用先是推力后是拉力，对a则先是阻力后是动力，即a的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g，选项C错误．b的动能最大时，杆对a、b的作用力为零，此时a的机械能最小，b只受重力和支持力，所以b对地面的压力大小为mg，选项D正确．正确选项为B、D.]　(多选)在第1题中，若将轻杆换成轻绳，如图62所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是(　　)图62

5、A．环到达B处时，重物上升的高度h＝B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等C．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能D．环能下降的最大高度为CD　[环到达B处时，对环的速度进行分解，可得v环cosθ＝v物，由题图中几何关系可知θ＝45°，则v环＝v物，B错误；因环从A到B，环与重物组成的系统机械能守恒，则环减少的机械能等于重物增加的机械能，C正确；当环到达B处时，由题图中几何关系可得重物上升的高度h＝(－1)d，A错误；当环下落到最低点时，设环下落高度为H，由机械能守恒有mgH＝2mg(－d)，解得H＝d，故D正确．]2．(单个物体的机械能守恒)(2016·Ⅲ卷T24)如图63所示，

6、在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．图63(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．[题眼点拨]　①“光滑固定轨道”说明运动过程机械能守恒；②“运动到C点”说明在C点轨道对球压力N≥0.【解析】　(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒定律得EkA＝mg①设小球在B点的动能为EkB，同理有EkB＝mg②由①②式得＝5.③(2)若小球能沿轨道运动到C点，则小球在C点所受轨道的正压力N应满足N≥

7、0④设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿第二定律和向心加速度公式有N＋mg＝m⑤由④⑤式得，vC应满足mg≤m⑥由机械能守恒定律得mg＝mv⑦由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点．【答案】　(1)5　(2)能沿轨道运动到C点　(2014·Ⅱ卷T17)如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下．重力加速度大小为