高三机械能复习.docVIP

机械能守恒定律 【要点·疑点·考点】 一、重力做功特点 1.重点做功与路径无关，只与物体的始末位置高度差有关 2.重力做功的大小：W=mg·h 3.重力做功与重力势能的关系：WG=-△Ep 二、机械能 1.物体的动能和势能之和称为物体的机械能 2.重力势能是物体和地球共有的，重力势能的值与零势能面的选择有关，物体在零势能面之上的是正值，在其下的是负值但是重力势能差值与零势能面选择无关. 三、机械能守恒定律 1.在只有重力(及系统内弹簧的弹力)做功的情形下物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律 即Ek+EP=Ek′+EP′ 或△Ek=△EP 或△EA增=△EB减 2.机械能是否守恒的判断. (1)利用机械能的定义：若物体在水平面上匀速运动，其动、势能均不变，其机械能守恒，若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少，此类判断比较直观，但仅能判断难度不大的判断题. (2)利用机械能守恒的条件，即系统只有重力(和弹力)做功，如果符合上述条件，物体的机械能守恒(此弹力仅为弹簧的弹力) (3)除重力(或弹力)做功外，还有其他的力做功，若其他力做功之和为0，物体的机械能守恒；反之，物体的机械能将不守恒. (4)对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒. {例题剖析} 1.下列运动物体，机械能守恒的有( ) A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动 C.跳伞运动员在空中匀速下落 D.沿光滑曲面自由下滑的木块 2.关于重力势能的说法，正确的是( ) A.重力势能等于0的物体，不可能对别的物体做功 B.在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定大于0 C.重力势能减少，重力一定对物体做正功 D.重力势能增加，重力一定对物体做正功 3.当重力对物体做正功时，物体的( ) A.重力势能一定减少，动能一定增加 B.重力势能一定增加，动能一定减少 C.重力势能一定减少，动能不一定增加 D.重力势能不一定减少，动能也不一定增加 4.质量为2kg的物体，自30m高处自由下落2s时，物体的重力势能为(g取10m/s2，取地面为0势能面)( ) A.200J B.400J C.600J D.800J 5.在楼上以相同的速率同时抛出质量相同的三个小球，并落在同一水平面上，A球上抛，B球平抛，C球竖直下抛，则三球着地时的( ) A.动能相同 B.动量相同 C.机械能不同 D.速率不相同 从高为5m的平台上斜抛出一个小球，初速度是10m/s，落地时小球的速度大小为多少?(不计空气阻力，g取10m/s2) 【解题思维的培养与提升】 例1、玩具火箭内充满压缩空气，在发射的时候利用压缩空气从火箭的尾部射出笨重的箭身，而使火箭头向前飞行假如在竖直向上发射的时候，箭头能上升的度为h=16m现改为另一种发射方式：首先让火箭沿半径为R=4m的半圆形轨道滑行(如图所示)，在达到轨道的最低点A时(此时火箭具有最大的滑行速度)，再开动发动机发射火箭，试问按这种方式发射的火箭头能上升多高?(不计摩擦和空气阻力) 例2、一条长为L的均匀链条，放在光滑水平桌面上，链条的一半垂于桌边，如图所示现由静止开始使链条自由滑落，当它全部脱离桌面时的速度为多大? 例3、长为l的轻绳，一端系一质量为m的小球，一端固定于O点.在O点正下方距O点h处有一枚钉子C现将绳拉到水平位置，如图6-4-3所示.将小球由静止释放，欲使小球到达最低点后以C为圆心做完整的圆周运动，试确定h应满足的条件. 例4、如图6-4-5所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在圆盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B.放开盘让其自由转动，问： (1)当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少? (2)A球转到最低点时的线速度是多少? 【功能问题】 在高中物理中，能量始终与力做功分不开。 1、任何一种能量的变化一定对应着某个力做功。 2、在同一个物理情景中，总能量守恒。无论是什么样的能量，总和一定不变。（这往往是我 们解题的巧方法） 练习1、从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力F阻恒定,则对于小球的整个上升过程,下列说