（全国通用）2018年高考物理 考点一遍过 专题27 机械能守恒定律（含解析）

《（全国通用）2018年高考物理 考点一遍过 专题27 机械能守恒定律（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题27机械能守恒定律一、机械能1．势能与相互作用的物体的相对位置有关的能量叫做势能，包括重力势能、弹性势能、分子势能等。2．重力做功（1）物体的高度发生变化时，重力要做功。物体被举高时，重力做负功；物体下落时，重力做正功。（2）特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。3．重力势能（1）定义：物体由于处于一定的高度而具有的能量叫做重力势能，符号用Ep表示。（2）大小：等于它所受重力与所处高度的乘积。（3）表达式：Ep=mgh。（4）单位：焦耳（J），与功的单位相同。（5）相对性：重力势能总是相对选定的参考平面而言的（该平面常称为零势面）。

2、同一物体对于不同的参考平面重力势能不同，其值可能为正，也可能为负。（6）系统性：重力势能是物体与地球所组成的系统共有的，物体不能脱离地球谈重力势能的大小。（7）重力势能是标量，只有大小，没有方向，但是有正负。4．弹性势能发生形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。弹性势能的多少跟形变量的大小有关，跟其弹性系数也有关。5．对重力做功和重力势能的理解（1）重力做功重力对物体所做的功只跟物体初、末位置的高度差有关，跟物体的运动路径无关。具体可以从以下两个方面理解：①重力做功的多少，不受其他力做功的影响。不论有多少力对物体做功，重力做功只与重力、物体在重力

3、方向上的位移有关。②重力做功不受运动状态、加速度等因素的影响。（2）重力势能①系统性：重力势能是物体和地球所组成的系统共同具有的能量，不是地球上物体独有的，通常所说的物体的重力势能是一种不确切的习惯说法。②相对性：重力势能Ep=mgh与参考平面的选取有关，式中的h是物体重心到参考平面的高度。重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正负之分，当物体在参考平面之上时，重力势能Ep为正值；当物体在参考平面之下时，重力势能Ep为负值。注意物体重力势能的正负的物理意义是表示比零势能大，还是比零势能小。③参考平面选取的任意性。视处理问题的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点所在的水平

4、面为零势能参考平面。④重力势能变化的绝对性：物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的。我们关注的是重力势能的变化，这意味着能的转化问题。注意：重力势能是一个标量，其正负表示与参考平面上物体势能的相对大小，比较物体的重力势能的大小时，要带正负号比较。重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量则与参考平面的选取无关，具有绝对性。6．重力做功与重力势能变化的关系（1）表达式：WG=mgh=–ΔEp。（2）两种情况重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。注意：重力势能的变化过程，也是重力做功的过程，

5、二者的关系为WG=Ep1–Ep2=mgh1–mgh2=mg（h1–h2）=mg·Δh。①当物体由高处运动到低处时WG>0，Ep1>Ep2，表明重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。②当物体由低处运动到高处时，WG<0，Ep1

6、性势能减少，被弹出的物体的动能增大，弹簧的弹性势能转化为物体的动能，如图乙所示。（3）机械能机械能动能、弹性势能和重力势能的总称。通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。二、机械能守恒定律1．推导物体沿光滑斜面从A滑到B。（1）由动能定理：WG=Ek2–Ek1。（2）由重力做功与重力势能的关系：WG=Ep1–Ep2。结论：初机械能等于末机械能Ep1+Ek1=Ep2+Ek2。2．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。3．表达式：Ep1+Ek1=Ep2+Ek2，即E1=E2。4．守衡条件：只有重力或弹力做功。5．守恒条件的

7、几层含义的理解（1）物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等。（2）只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化。如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。（3）物体既受重力，又受弹力，重力和弹力都做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化。如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒。注意：从能量观点看：只有动