2014届一轮复习：专题5第3讲机械能守恒定律

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1、考点1机械能、机械能守恒定律1．重力势能：物体由于被举高而具有的能．2．重力做功与重力势能的关系：重力做功与______无关，只与始末位置的高度差有关．重力对物体做正功，重力势能就________；重力对物体做负功，重力势能就________．重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即WG＝－(Ep2－Ep1).3．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量．增加第3讲机械能守恒定律路径减少4．弹力做功与弹性势能的关系：弹力做________，弹性势能减少；弹力做________，弹性势能增加．弹力对物体做的功等于弹性势能的减少量，即W弹

2、＝－(Ep2－Ep1)．5．机械能：________和势能统称为机械能．6．机械能守恒定律弹力(1)内容：在只有________或________做功的物体系统内，动能与势能相互转化，而总的机械能保持不变．(2)判断机械能是否守恒的方法．①根据力做功判断，系统内只有重力做功或弹力做功，机械能守恒．②根据能的转化判断，只发生系统内势能与动能的转化，机械能守恒．正功负功动能重力【跟踪训练】1．(2010年上海卷)高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是()A．动能减少，重力势能减少B．动能减少，重力势能

3、增加C．动能增加，重力势能减少D．动能增加，重力势能增加解析：高度降低，重力做正功，重力势能减少，动能增加．C正确．C2．(双选,2011年执信、深外、中山一中联考)如图5－3－1所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中()BD图5－3－1A．小球的机械能守恒B．小球和弹簧总机械能守恒C．小球在b点时动能最大D．小球b→c的运动过程中加速度先减小后增加考点2机械能守恒定律的应用1．机械能守恒定律的三种表达式(1)从守恒的角度：选取某一平面为零势能面

4、，如果含有弹簧则弹簧处于原长时弹性势能为零，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等，即Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1.(2)从能量转化的角度：系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统动能的增加量，系统机械能守恒，即ΔEp＝－ΔEk.(3)从能量转移的角度：系统中有A、B两个物体(或更多物体)，若A机械能的减少量等于B机械能的增加量，系统机械能守恒，即ΔEA＝－ΔEB.2．利用机械能守恒定律解题的一般思路(1)选取研究对象——物体或系统．(2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒．(3)恰当地

5、选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能．(4)选取方便的机械能守恒定律的方程形式(Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1、ΔEp＝－ΔEk或ΔEA＝－ΔEB)进行求解．拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()【跟踪训练】3．如图5－3－2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，此时轻绳刚好图5－3－2A．hB．1.5hC．2hD．2.5h答案：B4．如图5－3－3所示，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体

6、B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态，一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但并不继续上升．若将C换成另一质量为(m1＋m3)的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g.图5－3－3解：开始时，A、B都静止，设弹簧压缩量为x1，有kx1＝m1g.挂上C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚离开地时弹簧伸长量为x2，则有kx

7、2＝m2g.B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到最低点，由机械能守恒定律可知，与初状态相比，弹簧弹性势能的增加量为ΔE＝m3g(x1＋x2)－m1g(x1＋x2)C换成D后，当B刚离地时弹簧弹性势能的增加量与前一次相同，由机械能守恒有热点机械能守恒定律与曲线运动结合【例题】(2011年福建卷)如图5－3－4为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧

8、上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势