机械能及其守恒定律专题

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1、机械能及其守恒定律专题教学目标：1.深入理解功和功率的概念，掌握重力做功与重力势能变化的关系，熟练应用动能定理求解有关问题。2.应用机械能守恒定律解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力本讲重点：动能定理，机械能守恒定律及其应用本讲难点：1.动能和动能定理2.机械能守恒定律及其应用一、考纲解读木专题涉及的考点冇：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。《人纲》对本部分考点均为II类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程屮运用。功能关系一肓都是高考的“重屮之重”，是

2、高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分最重，而且还经常有高考压轴题。考杳最多的是动能定理和机械能守恒定律。易与木部分知识发生联系的知识有I牛顿运动定律、圆周运动、带电粒了在电场和磁场屮的运动等，一般过程复杂、难度人、能力要求高。本考点的知识还常考杏考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数洋知识解决物理问题的能力。所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。二、命题趋势木专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高屮物理的重点，也是高考考查的热点。要准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法：要深刻理

3、解机械能导恒的条件，能够运用功能关系解决有•关能最变化的综合题。三、例题精析【例1】一位质最为加的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高力后，身体伸直并刚好离开地面，速度为V,在此过程中，A.地面对他做的功为一加/2B.地面对他做的功为丄加/41C.地面对他做的功为D•地面对他做的功为零解析：地面对人作用力的位移为零，所以做功为零。答案：Do【例2］荡秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。会打秋千的人，不用别人帮助推，就能越摆越高，而不会打秋千的人则始终也摆不起来。要使秋千越摆越鬲，以下做法合理的是：A.从鬲处摆卜•来的时候身体迅速卜•蹲，1佃从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来B.从高处摆

4、卜•来的时候身体要保持直立，而从最低点向上摆起时，身体迅速卜•蹲C.不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持下蹲D.不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持肓立解析：从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，重力对人体做功，重力势能转化为动能，而从最低点向上摆起时，身体迅速肓立起来，克服重力做功，体能向机械能转化，使机械能增加。故A选项正确。答案：Ao【例3】质量为加的小球用长度为厶的轻绳系住，在竖直平而内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7加g,经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为（）A.mgL/4B

5、.zwgL/3C.mgL/2D.m%L解析：由丫顿运动定律得，小球经过最低点时ltng-mg=mvl2/L1小球恰好能通过最高点的条件是重力提供向心力，即由动能定理得,mvj/2=2mgL-Wf,解以上各式得，Wf=moL/2,故选项C正确。答案：Co【例4】如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块加连接，一几加、M及M与地面间摩擦不计.开始时，加和M均静止，现同时对加、加等大反向的水平恒力冋和局，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于加、WAAA巾£1Z///Z.M^ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ/ZZM和弹赞组成的系统

6、（）A.由于尺、局等大反向，故系统机械能守恒B.当弹簧弹力大小与戸、局大小相等时，刃、M各口的动能最大C.由于Fi、尺大小不变，所以刃、M各口一直做匀加速运动D.由于尺、尺均能做正功，故系统的机械能一直增大解析：由于尺、局对系统做功Z和不为零，故系统机械能不守恒，A错误；当弹簧弹力大小与鬥、局大小相等时，速度达到最大值，故各口的动能最大，B正确；由于弹力是变化的，加、M所受合力是变化的，不会做匀加速运动，C错误；由于尺、局先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于尺、局，Z后，两物块再加速相向运动，尺、尺对系统做负功，系统机械能开始减少，D错误。答案：Bo【例5】如图所示

7、，质量为加的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率5竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角q=45°a程中，绳中拉力对物体做的功为B•zwv（）2D.V22/77V（）2解析：物体由静止开始运动，绳屮拉力对物体做的功等于物体增加的动能。物体运动到绳与水平方向夹角*45°时的速率设为y,有：vcos45°=v（），则：v=V2v0所以绳的拉力对物体做的功为W=

8、mv2=mvl答案:Bo【例6】如图所示，质虽均