2019版高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第3讲 机械能守恒定律及其应用学案

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1、第3讲　机械能守恒定律及其应用微知识1机械能1．重力做功的特点重力做功与运动路径无关，只与初末位置的高度差有关，大小：WG＝mgΔh。2．重力势能(1)概念：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。公式：Ep＝mgh。(2)重力势能是标量，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同。(3)重力势能是物体和地球共有的。重力势能具有相对性，重力势能的大小与参考平面的选取有关。重力势能的变化是绝对的，与参考平面的选择无关。(4)重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功时，重力势能减少；重力做负功时，重力势能增加；重力做多少

2、正(负)功，重力势能就减少(增加)多少，即WG＝－ΔEp。3．弹性势能(1)概念：物体由于发生弹性形变而具有的能。(2)大小：弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加。即弹簧恢复原长过程中弹力做正功，弹性势能减少，形变量变大的过程中弹力做负功，弹性势能增加。微知识2机械能守恒定律1．内容在只有重力(或弹簧的弹力)做功的物体系统内，动能与重力势能(或弹性势能)可以相互转化，而总的机械能保持不变。2．表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。3

3、．机械能守恒的条件对单个物体，只有重力做功；对系统，只有重力或系统内的弹簧弹力做功。一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．被举到高处的物体的重力势能一定不为零。(×)2．重力做正功物体的重力势能反而是减小的。(√)3．弹簧弹力做正功时，弹性势能增加。(×)4．物体受到的合外力为零，物体的机械能一定守恒。(×)5．物体除受重力外还受其他力作用，但其他力不做功，则物体的机械能一定守恒。(√)二、对点微练1．(重力做功与重力势能变化的关系)将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，下列说法正确的是(取g＝10m/s2)(　　)A．重力

4、做正功，重力势能增加1.0×104JB．重力做正功，重力势能减少1.0×104JC．重力做负功，重力势能增加1.0×104JD．重力做负功，重力势能减少1.0×104J解析　WG＝－mgh＝－1.0×104J，ΔEp＝－WG＝1.0×104J，C项正确。答案　C　2．(弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系)如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(　　)A．弹簧的弹性势能逐渐减少B．物体的机械能不变C．弹簧的弹性势能先增加后减少D．弹簧

5、的弹性势能先减少后增加解析　因弹簧左端固定在墙上，右端与物体连接，故撤去F后，弹簧先伸长到原长后，再被物体拉伸，其弹性势能先减少后增加，物体的机械能先增大后减小，故D项正确，A、B、C项错误。答案　D　3．(对机械能守恒的理解)(多选)下列关于机械能是否守恒的论述，正确的是(　　)A．做变速曲线运动的物体，机械能可能守恒B．沿水平面运动的物体，机械能一定守恒C．合外力对物体做功等于零时，物体的机械能一定守恒D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒解析　判断机械能是否守恒，就要依据机械能守恒的条件来分析。要看是不是只有重力(或系统内弹簧的弹力)做功，而不是看物体如何运动。物

6、体做变速曲线运动，机械能可能守恒，如平抛运动，A项对；合外力做功为零，只是动能不变，势能的变化情况不确定，机械能不一定守恒，如物体匀速下落，机械能减少，C项错；沿水平面运动的物体，重力势能不变，如果不是匀速，动能发生变化，机械能就不守恒，B项错；只有重力对物体做功时，机械能一定守恒，D项对。答案　AD　4．(机械能守恒定律的简单应用)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(　　)A．一样大B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大D．斜向下抛的最大解析　不计空气阻力，小球在空中只受重力作用，机械能守恒。抛出

7、时高度、速度大小相等，落地时速度大小一定相等。答案　A　见学生用书P076微考点　1　机械能守恒的判断核

8、心

9、微

10、讲机械能守恒的判断方法1．利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体动能、势能均不变，则机械能不变。若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减小)，其机械能一定变化。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．用能量转化来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或系统机械能守