江苏专版2019年高考物理总复习第20讲机械能守恒定律及其应用讲义

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1、第20讲机械能守恒定律及其应用考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求机械能守恒定律及其应用II15年714—计算，利用机械能守恒求一个变力做的功理解、推理、应用数学处理物理问题16年门4—计算，用机械能守恒求速度分析综合、推理弱项清单，1•忽略是否守恒的判断；2.不能养成合理的思维习惯，审题时不能画出运动过程图.知识整合知识网络、-、重力做功与重力势能1.重力做功的特点重力做功与无关，只与初末位置的有关.表达式.2.重力势能(1)概念：物体由于而具有的能.(2)表达式：EP=.(3)矢标性：重力势能是,正负表示其•(4)相对性：重力势

2、能是,同一物体处于同一位置，由于零势能面的选择不同,重力势能的数值是不同的.3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：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.(2)定量关系：重力对物体做的功物体重力势能的减少量.即恥=一(E泌一ER■(3)重力势能变化的绝对性：重力势能的数值与零势能面的选择有关，但重力势能的变化与零势能面的选择,初末位置确定后，重力热能的变化就唯一确定.二、弹性势能1.概念：物体由于发生而具有的能.2.大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量，劲度系数,弹簧的弹性势能越大.3.弹

3、力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W=.三、机械能守恒定律1.机械能：和统称为机械能，其中势能包括和2.机械能守恒定律(1)内容：在只有做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能.(2)表达式:22.1,1mghi+^mvi=mgh2+^mv3.守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功.方法技巧释难答疑的金钥匙考点1对机械能守恒的理解与判断1.机械能守恒的条件只有重力或弹力做功，可以从以下四个方面进行理解：(1)物体只受重力或弹力作用.(2)存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或弹力做功.(3)

4、其他力做功，但做功的代数和为零.(4)存在相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化.2.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):分析动能和势能的和是否变化.(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒.(3)用能量转化来判断：若物体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，则物体系统机械能守恒.【典型例题1】(多选)如图所示，小球在a处由静止自由下落，到b点时与弹簧接触,到c点时弹赞被压缩至最短，若不计弹簧

5、的质量和空气阻力，在小球由a到b再到c的过程屮()A,小球和弹簧的总机械能守恒B.任意时刻小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C小球的重力势能一直在减少D.a到c过程中小球机械能守恒®变式训练'1.(16年连云港模拟)(多选)如图所示，一根竖直悬挂的轻质弹簧，下端系有一小球，在外力作用下，将小球拉到A位置，弹簧在弹性限度内.撤去外力后，小球竖直向上运动.下列说法中正确的是()A.小球机械能不守恒B.C.D.B.在弹簧恢复原长时，小球动能最大C小球上升到最高点时，弹簧的弹性势能最大〃.上升过程中，小球机械能的增加量等于弹簧势能的减小量考点

6、2机械能守恒定律的表达形式及应用1.守恒观点(1)表达式：E^+Ep^E^+E^或E—E2.(--般用于单一物体机械能守恒)(2)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能.(3)注意问题：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平而.一般选择运动中的最低点所在的水平面为零势能面比较方便.2.转化观点(1)表达式：4E减=4E瓶(一般用于多物体系统机械能守恒)(2)意义：系统(或物体)的机械能守恒时，系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能.(3)注意问题：要明确势能的增加暈或减少量，即势能的变化，可以不选取

7、零势能参考平面.3.转移观点(1)表达式：EaEbik.(2)意义：若系统rflA、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量.(3)注意问题：A部分机械能的增加量等于A部分末状态的机械能减初状态的机械能，而B部分机械能的减少量等于B部分初状态的机械能减末状态的机械能.【典型例题2】一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1,再进入圆轨道2,圆轨道1的半径为R,圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质虽为in,若小球恰好能通过轨道2的最高点B,则小球在轨道1上经过A处时对轨道的压力

8、为()A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg【典型例题3】如图所示，重10川的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧