2019-2020年高考物理一轮复习 机械能守恒定律及其应用教案（含解析）沪科版

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1、2019-2020年高考物理一轮复习机械能守恒定律及其应用教案（含解析）沪科版知识点一、重力做功与重力势能1．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小量。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。3．弹性势能(1

2、)概念：物体由于发生弹性形变而具有的能。(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。(3)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。知识点二、机械能守恒定律及应用1．机械能：动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能。2．机械能守恒定律(1)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。(2)表达式：mgh1＋mv＝mgh2＋mv。3．守恒条件：

3、只有重力或弹簧的弹力做功。思维深化判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。(　　)(2)合外力做功为零，物体的机械能一定守恒。(　　)(3)物体除受重力或弹力外，还存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或弹力做功，物体的机械能一定守恒。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)√[题组自测]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组一　关于重力势能的理解和机械能守恒的判断1．关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也

4、随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功解析　物体的重力势能与参考面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考面的重力势能不同，A选项错；物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大；物体在零势能面以下，距零势面的距离越大，重力势能越小，B选项错；重力势能中的正、负号表示大小，－5J的重力势能小于－3J的重力势能，C选项错；重力做的功等于重力势能的减少量，D选项对。答案　D2．将质量为100

5、kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是(取g＝10m/s2)(　　)A．重力做正功，重力势能增加1.0×104JB．重力做正功，重力势能减少1.0×104JC．重力做负功，重力势能增加1.0×104JD．重力做负功，重力势能减少1.0×104J解析　WG＝－mgh＝－1.0×104J，ΔEp＝－WG＝1.0×104J，C项正确。答案　C3．(多选)下列叙述中正确的是(　　)A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒C．外力对物体做功为零，物体的

6、机械能一定守恒D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒解析　做匀速直线运动的物体，若只有重力对它做功时，机械能守恒，若重力以外的其他外力对物体做功的代数和不为零，则物体的机械能不守恒，故A错误、B正确；外力对物体做功为零时，有两种情况：若重力不做功，则其他力对物体做功的代数和必为零，此时物体的机械能守恒；若重力做功，其他外力做功的代数和不为零，此时机械能不守恒，故C错误；由机械能守恒的条件知D正确。答案　BD题组二　机械能守恒定律的应用4.总质量约为3.8吨“嫦娥三号”探测器在距月面3m处关闭反推

7、发动机，让其以自由落体方式降落在月球表面。4条着陆腿触月信号显示，“嫦娥三号”完美着陆月球虹湾地区。月球表面附近重力加速度约为1.6m/s2,4条着陆腿可视作完全相同的四个轻弹簧，在软着陆后，每个轻弹簧获得的弹性势能大约是(　　)图1A．28500JB．4560JC．18240JD．9120J解析　由机械能守恒定律，mgh＝4Ep，解得Ep＝＝4560J，选项B正确。答案　B5．(xx·湖北省润德高级中学月考)如图2所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ

8、斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则(　　)图2A．hA＝hB＝hCB．hA＝hB＜hCC．hA＝hB＞hCD．hA＝hC＞hB解析　对于A球和C球，当到达最高点时，速度均会减为0，所以由机械能守恒定律可得mv＝mgh，所以hA＝hC，而B球当上升到最高点时，只有竖直方向的分速度减为0，水平方向速度保持不变，所以由机械能守恒定律得mv＝m