2011届高考物理第二轮 综合专题复习题11.doc

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1、高考综合复习——机械能专题二机械能守恒定律与能量守恒定律第一部分机械能守恒定律与能量守恒知识要点梳理知识点一——势能▲知识梳理1．势能与相互作用的物体的相对位置有关的能量叫做势能。包括重力势能、弹性势能以及分子势能等。2．重力势能（1）由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能，物体的质量越大，高度越高，它的重力势能越大。（2）计算公式为，其中h为相对于参考平面的高度我们把重力势能为零的水平面叫做参考平面。由此看出重力势能是相对的。同一物体相对不同的参考平面的重力势能不同，其值可能为正，也可能为负，也可能为零，关键就看我们所选择的参考平面。其正负表示比参考平面高或低，参考平面的选取

2、原则是要使我们所研究的问题达到最简化。（3）重力势能是标量。其单位与功的单位相同，国际单位是焦耳（J）。（4）重力做功与重力势能的关系可表示为，即重力对物体做了多少正功，物体的重力势能就减少多少；反之，重力做了多少负功，物体的重力势能就增加多少。3．弹性势能发生形变的物体，在恢复原状时都能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。弹性势能的大小跟形变量的大小有关系。弹性势能的表达式是。▲疑难导析1．在物体离地面不太高的范围内，h为物体重心到零势面的高度。当物体离地很高时，重力加速度变小，公式不再适用，而应引入引力势能。2．重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。-21-用心

3、爱心专心平常为叙述方便，只说某物体具有多少重力势能。3．在探究弹性势能表达式的实验中，我们进行了两个猜测重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度x有关；即使弹簧拉伸的长度x相同，不同弹簧的弹性势能也不会一样，因为不同弹簧的“软硬”并不一样，即劲度系数k不一样，在拉伸长度x相同时，k越大，弹性势能越大。：在竖直平面内有一个半径为R的圆弧形轨道，一个质量为m的小物块从轨道最高点A由静止滑下，到达最低点B时恰好又静止，如图所示，问：（1）物块在下滑过程中受到哪些力的作用？（2）对物块做功的力各是什么力？做了什么功，重力做功为多少？（3）小物块由A到B，其重力

4、势能变化了多少？如何变化？、解析：（1）物块在下滑过程中受到重力、弹力和滑动摩擦力的作用。因为到B点又静止，所以必有摩擦力。（2）对物块做功的力是重力和滑动摩擦力。轨道的支持力总是垂直于速度，所以不做功；重力与速度的夹角总是小于，所以做正功，摩擦力总是与速度反向，所以做负功。（3）高度降低，所以重力势能减小，减小的量为。知识点二——机械能守恒定律▲知识梳理1．机械能动能和势能统称为机械能，即。2．机械能守恒定律在只有重力（和系统内弹簧弹力）做功的情形下，动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，而总的机械能保持不变。3．判断机械能守恒的方法一般有两种-21-用心爱心专心（1）根据机

5、械能守恒的条件判断。分析物体系统所受的力，判断重力以外的力（不管是系统内部物体间的力还是系统外部其它物体施加给系统内物体的力）是否对物体做功，如果重力以外的力对物体系统做了功，则物体系统的机械能不守恒，否则，机械能守恒。（2）根据能量的转化判断。对于一个物体系统，分析是否只存在动能和重力势能（或弹性势能）的相互转化。如果只存在动能和重力势能（或弹性势能）的相互转化，而不存在机械能和其它形式的能量的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒。4．应用机械能守恒定律解题的方法步骤（1）选取研究对象一一物体或物体系；（2）分析研究对象的物理过程及其初、末状态；（3）分析所研究的物理过程中，研究

6、对象的受力情况和这些力的做功情况，判断是否满足机械守恒定律的适用条件；（4）规定参考平面（用转化观点时，可省略这一步）；（5）根据机械能守恒定律列方程；（6）解方程，统一单位，进行运算，求出结果。▲疑难导析1．对机械能守恒成立条件的理解机械能守恒成立的条件是“在只有重力做功或弹力做功的情况下”，“只有重力做功”不等于“只受重力作用”，若物体除受重力之外，还受其它力作用，但这些力不做功或对物体做功的代数和为零，则系统的机械能仍守恒。2．机械能守恒定律与动能定理的区别与联系机械能守恒定律和动能定理是力学中的两条重要规律，在物理学中占有重要的地位。（1）共同点：机械能守恒定律和动能定理都

7、是从做功和能量变化的角度来研究物体在力的作用下状态的变化。表达这两个规律的方程式都是标量式。（2）不同点：机械能守恒定律的成立有条件限制，即只有重力、（弹簧）弹力做功；而动能定理的成立没有条件限制，它不但允许重力做功还允许其它力做功。（3）动能定理一般适用于单个物体的情况，用于物体系统的情况在高中阶段非常少见；而机械能守恒定律也适用于由两个（或两个以上的）物体所组成的系统。（4）物体所受的合外力做的功等于动能的改变；除重力（和弹力）以外的其它力做的总功等于机械能的改变