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1、机械能守恒定律及其应用专题复习知识点1 重力做功与重力势能1.重力做功的特点:(1)重力做功与_________无关,只与_________________有关。(2)重力做功不引起物体__________的变化。2.重力势能:(1)表达式:__________。(2)重力势能的特点。①系统性:重力势能是______________所共有的。②相对性:重力势能的大小与参考平面的选取________,但重力势能的变化与参考平面的选取_________。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
2、负功,重力势能就_____。(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的________量,即WG=_________=_________。知识点2 弹性势能1.定义:物体由于发生_____________而具有的能。2.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能________;弹力做负功,弹性势能________,即W=_________知识点3 机械能守恒定律及其应用1.机械能:___________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____________________
3、___的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能_____________。(2)守恒条件:____________________________。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。例:1.(2017·广州模拟)忽略空气阻力,下列物体运动过程中满足机械能守恒的是 (
4、 )A.电梯匀速下降B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C.物体沿着粗糙斜面匀速下滑D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升【解析】选B。2.(多选)(2017·银川模拟)一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一条长为L、系有小球的水平细绳,小球由静止释放,如图所示,不计一切摩擦,下列说法正确的是 ( )A.小球的机械能守恒B.小球的机械能不守恒C.球、车系统的机械能守恒D.球、车系统的机械能不守恒【解析】选B、C3.(多选)(2017·东城区模拟)如图所示,斜面置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是 (
5、)A.物体的重力势能减少,动能增加,机械能减小B.斜面的机械能不变C.斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功D.物体和斜面组成的系统机械能守恒【解析】选A、D4.(多选)(2017·汕尾模拟)如图所示,两个质量相同的小球A和B,分别用细线悬在等高的O1、O2两点,A球的悬线比B球的悬线长,把两球的悬线拉至水平位置后将小球无初速释放,则小球经过最低点时(以悬点所在水平面为零势能面),下列说法正确的是 ( )A.A球的角速度大于B球的角速度B.悬线对A球的拉力等于对B球的拉力C.A球的向心加速度等于B球的向心加速度D.A球的机械能大于B球的机械能【解析】
6、选B、C。5.(2015·海南高考)如图,位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知h=2m,s=m。重力加速度大小g取10m/s2。(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径。(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小。【解析】(1)小环在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,即小环在该段以某一初速度vb做平抛运动,运动轨迹与轨道bc重合,故有s=vbt ①h=gt2 ②从ab滑落过程中,根据机械能
7、守恒定律可得mgR= ③联立三式可得R==0.25m(2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,根据机械能守恒定律可得mgh= ④因为小环滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角,设为θ,则根据平抛运动规律可知sinθ= ⑤根据运动的合成与分解可得sinθ= ⑥联立可得v水平=m/s答案:(1)0.25m (2)m/s
