江苏省桃州中学2013高考物理一轮复习 5.3 机械能守恒定律导学案 新人教版必修1.doc

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1、必修12013届桃州中学高三物理导学案第五章机械能【课题】§5.3机械能守恒定律编制人：王文科审核：张小创年月日【学习目标】1．正确理解机械能及机械能守恒定律的内容，能判断物体的机械能是否守恒．2．掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法．【知识要点】一、重力做功与重力势能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量，叫做势能，势能包括重力势能和弹性势能．1．重力势能(1)概念：物体由于被举高而具有的能．(2)大小：Ep＝.(3)相对性：重力势能的大小和正负与的选取有关，在其之上的为值，在其之下的为值(4)

2、系统性：重力势能是地球与物体所组成的这个“”所共有的．(5)重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．(6)重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做的功物体重力势能的减少量，即WG＝－(Ep2－Ep1)＝二、机械能守恒定律(Ⅱ)1．机械能：动能和势能统称为机械能，即E＝Ek＋Ep.2、机械能守恒定律在只有做功的情形下，物体的和发生相互转化，机械能的总量，这就是机械能守恒定律．机械能守恒定律的表达式①物体的初态机械能等于末态机械能，即E1=E2

3、．②减少的重力势能等于增加的动能，即△EP减=△Ek增(或△EP增=△Ek减)．③若系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能减少量相等，即△EＡ增=△EＢ减．【典型例题】【例题1】(2011·新课标全国)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是(　　)A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极

4、绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【例题2】(2012年菏泽模拟)如图所示，斜面轨道AB与水平面之间的夹角θ＝53°，BD为半径R＝4m的圆弧形轨道，且B点与D点在同一水平面上，在B点。斜面轨道AB与圆弧形轨道BD相切，整个轨道处于竖直平面内且处处光滑，在A点处有一质量m＝1kg的小球由静止下滑，经过B、C两点后从D点斜抛出去。最后落在地面上的S点时的速度大小vS＝8m/s，已知A点距地面的高度H＝10m，B点距地面的高度h＝5m，设以MDN为分界线，

5、其左边为一阻力场区域，右边为真空区域，g取10m/s2，cos53°＝0.6，求：(1)小球经过B点时的速度为多大？(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时受到的支持力为多大？(3)小球从D点抛出后，受到的阻力Ff与其瞬时速度方向始终相反，求小球从D点至S点的过程中阻力所做的功．【例题3】如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之间用一根长为L的轻杆相连，下面的小球B离斜面底端的高度为h.两球从静止开始下滑，不计球与地面碰撞时的机械能损失，且地面光滑，求：(1)两球都进入光滑

6、水平面时两小球运动的速度大小；(2)此过程中杆对B球所做的功．【例题4】如右图所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的轻小滑轮上，当受到轻微的扰动时，铁链开始滑动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小．【能力训练】1．在下列几个实例中，机械能守恒的是(　　)A．在平衡力作用下运动的物体B．物体沿光滑圆弧曲面自由下滑C．在粗糙斜面上下滑的物体，下滑过程中受到沿斜面向下的拉力，拉力大小大于滑动摩擦力D．如右图所示，在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球2．当重力对物体做正功时，物体的(　　)A．重力

7、势能一定增加，动能一定减小B．重力势能一定减小，动能一定增加C．重力势能不一定减小，动能一定增加D．重力势能一定减小，动能不一定减小3．(2009·广东高考)游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则(　　)A．下滑过程中支持力对小朋友做功B．下滑过程中小朋友的重力势能增加C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功4．(2010·安徽理综)伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水

8、平高度上的N点．如果在E或F处钉钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小(　　)A．只与斜面的倾角有关B．只与斜面的长度有关C．只与下滑的高度有关D．只与物体的质量有关5．(2010·福建·17)如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离