2019年高考物理一轮复习：机械能守恒定律及其应用讲义含解析

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1、9第3讲　机械能守恒定律及其应用板块一　主干梳理·夯实基础【知识点1】　重力做功与重力势能　Ⅱ1．重力做功的特点(1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关.(2)重力做功不引起物体机械能的变化.2．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，重力势能就减小，重力对物体做负功，重力势能就增大.(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即WG＝－(Ep2－Ep1)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关.【知识点2】　弹性势能　Ⅰ1．定义发

2、生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，叫做弹性势能.2．弹力做功与弹性势能变化的关系(1)弹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＝－ΔEp.(2)对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能越大.【知识点3】　机械能守恒定律及其应用　Ⅱ1．内容：在只有重力(或系统内弹力)做功的情况下，物体系统内的动能和重力势能(或弹性势能)发生相互转化，而机械能的总量保持不变.2．常用的三种表达式(1)守恒式：E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2.E1、E

3、2分别表示系统初末状态时的总机械能.(2)转化式：ΔEk＝－ΔEp或ΔEk增＝ΔEp减.表示系统势能的减少量等于动能的增加量.(3)转移式：ΔEA＝－ΔEB或ΔEA增＝ΔEB减.表示系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能.3．对机械能守恒定律的理解(1)机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内.(2)当研究对象(除地球外)只有一个物体时，往往根据“是否只有重力(或弹力)做功”来判断机械能是否守恒；当研究对象(除地球外)由多个物体组成时，往往根据“有没有摩擦力和阻力做功”来判断机械能是否

4、守恒.(3)“只有重力(或弹力)做功”不等于“只受重力(或弹力)作用”，在该过程中，物体可以受其他力的作用，只要这些力不做功，机械能仍守恒.板块二　考点细研·悟法培优考点1机械能守恒的判断[深化理解]关于机械能守恒的理解(1)只受重力作用，系统的机械能守恒.9(2)除受重力(或弹力)之外，还受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹簧弹力做功，系统机械能守恒.(3)除受重力(或弹力)之外，还受其他力，但其他力所做功的代数和为零，系统机械能守恒.例1　(多选)下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是(　　)A．做匀速

5、直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒C．合外力对物体做的功为零时，机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒(1)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒吗？提示：不一定，竖直面内的匀速直线运动机械能一定不守恒.(2)机械能守恒的条件是什么？提示：只有重力或系统内弹簧弹力做功.尝试解答　选BD.做匀速直线运动的物体，除了重力或弹力做功外，可能还有其他力做功，所以机械能不一定守恒，选项A错误.做匀变速直线运动的物体，可能只受重力或只有重力做功(如自由落体运动)，物体机械能

6、可能守恒，选项B正确.合外力对物体做功为零时，说明物体的动能不变，但势能有可能变化，选项C错误.D中的叙述符合机械能守恒的条件，选项D正确.总结升华机械能是否守恒的判断方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：判断机械能是否守恒可以看物体系机械能的总和是否变化.(2)用做功判断：若物体系只有重力或系统内弹簧弹力做功，虽受其他力，但其他力不做功，或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其他形式的能的转化，则物体系机械能守恒.　[2016·合肥模拟](多

7、选)如图所示，小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上无初速度释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是(　　)9A．绳对小球的拉力不做功B．小球克服绳的拉力做的功等于小球减少的机械能C．小车和球组成的系统机械能守恒D．小球减少的重力势能等于小球增加的动能答案　BC解析　由于导轨光滑，没有热量产生，所以小车和球组成的系统机械能守恒，小球减少的重力势能转化为小球和车的动能，故C正确，D错误.绳对小车拉力做正功，绳对小球拉力做负功，且小球克服绳的拉力做的功等于小球减少的机械能，故A错误，B正确.考点

8、2单个物体的机械能守恒[解题技巧]　应用机械能守恒定律的基本思路(1)选取研究对象——物体及地球构成的系统.机械能守恒定律研究的是物体系，如果是一个物体与地球构成的系统，一般只对物体进行研究.(2)根据物体所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒.(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末状态时的机械能.(4)选取方便的机械能守恒定