TOP49【导与练】（全国I卷）2017年高考物理一轮复习 第5章 机械能 基础课时14 机械能守恒定律及其应用课件.ppt文档免费在线阅读

重力做功不引起物体的变化。

重力做功与重力势能变化的关系定性关系重力对物体做正功，重力势能就重力对物体做负功，重力势能就。

定量关系重力对物体做的功物体重力势能的量。

即。

重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取。

路径高度差机械能减小增大减小等于无关弹性势能概念物体由于发生而具有的能。

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，劲度系数，弹簧的弹性势能越大。

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。

弹性形方法提炼应用机械能守恒定律解题的般步骤变式训练海南单科，如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之圆弧和抛物线组成，圆弧半径水平，点为抛物线顶点。

已知，位置到位置的过程中，重力的功率先增大后减小。

全过程对小球由机械能守恒定律得，解得。

答案重力的功率先增大后减小位置到位置的过程中，重力的功率如何变化在例中，若撤去弹簧，试求当小球沿斜面下滑距离时，小球的动能。

解析由可知刚释放时到最低点时故小球由过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，则解得答案拓展延伸在例中，试分析小球由顿第三定律知，细绳所能承受的最大拉力为小球由运动到的过程做平抛运动，则解得小球到达点时，有小球在压缩弹簧的最大拉力斜面倾角的正切值弹簧所获得的最大弹性势能。

解析小球由运动到的过程机械能守恒，则解得在点由牛顿第二定律得解得由牛水平，此时小球在位置。

现由静止释放小球，小球到达最低点时，细绳刚好被拉断，点与相距之后小球在运动过程中恰好与弹簧接触并沿斜面方向压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为。

试求图细绳所能承受的方程都是标量式例广州二模如图所示，在同竖直平面内，轻质弹簧静止放于光滑斜面上，其端固定，另端恰好与水平线平齐长为的轻质细绳端固定在点，另端系质量为的小球，将细绳拉至常用等号两边都是动能与势能的和等号左边定是合力的总功，右边是动能的变化相同点思想方法相同机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转化的角度来研究物体在力的作用下状态的变化。

表达这两个规律的还允许其他力做功分析思路只需分析研究对象初末状态的动能和势能不但要分析研究对象初末状态的动能，还要分析所有外力所做的功研究对象般是物体组成的系统般是个物体质点书写方式有多种书写方式，般选项错误，正确。

答案考点二单个物体的机械能守恒机械能守恒定律的表达式机械能守恒定律与动能定理的比较机械能守恒定律动能定理不同点适用条件只有重力或弹力做功没有条件限制，它不但允许重力和弹力做功，球做了负功，所以小球的机械能减少，故选项错误，正确在此过程中，由于有重力和弹簧的弹力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒，即小球减少的重力势能，等于小球获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和，故过程中，下列说法中正确的是图小球的机械能守恒小球的机械能减少小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变小球与弹簧组成的系统机械能守恒解析小球由点下摆到点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对小。

答案变式训练多选如图所示，轻弹簧端固定在点，另端系小球，将小球从与悬点在同水平面且使弹簧保持原长的点无初速度地释放，让小球自由摆下，不计空气阻力，在小球由点摆向最低点的小球的弹力对小球做负功，小球对斜劈的弹力对斜劈做正功，斜劈的机械能增大，小球的机械能减少，但斜劈与小球组成的系统机械能守恒，小球重力势能的减少量，等于小球和斜劈动能增加量之和，故正确，错误球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是图斜劈对小球的弹力不做功斜劈与小球组成的系统机械能守恒斜劈的机械能守恒小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量解析小球的位移方向竖直向下，斜劈对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增加，则系统的机械能守恒。

例如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将小球从图示位置静止释放，不计切摩擦，则在小球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增加，则系统的机械能守恒。

例如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将小球从图示位置静止释放，不计切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是图斜劈对小球的弹力不做功斜劈与小球组成的系统机械能守恒斜劈的机械能守恒小球重力势能的减少量等于斜劈动能的增加量解析小球的位移方向竖直向下，斜劈对小球的弹力对小球做负功，小球对斜劈的弹力对斜劈做正功，斜劈的机械能增大，小球的机械能减少，但斜劈与小球组成的系统机械能守恒，小球重力势能的减少量，等于小球和斜劈动能增加量之和，故正确，错误。

答案变式训练多选如图所示，轻弹簧端固定在点，另端系小球，将小球从与悬点在同水平面且使弹簧保持原长的点无初速度地释放，让小球自由摆下，不计空气阻力，在小球由点摆向最低点的过程中，下列说法中正确的是图小球的机械能守恒小球的机械能减少小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变小球与弹簧组成的系统机械能守恒解析小球由点下摆到点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对小球做了负功，所以小球的机械能减少，故选项错误，正确在此过程中，由于有重力和弹簧的弹力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒，即小球减少的重力势能，等于小球获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和，故选项错误，正确。

答案考点二单个物体的机械能守恒机械能守恒定律的表达式机械能守恒定律与动能定理的比较机械能守恒定律动能定理不同点适用条件只有重力或弹力做功没有条件限制，它不但允许重力和弹力做功，还允许其他力做功分析思路只需分析研究对象初末状态的动能和势能不但要分析研究对象初末状态的动能，还要分析所有外力所做的功研究对象般是物体组成的系统般是个物体质点书写方式有多种书写方式，般常用等号两边都是动能与势能的和等号左边定是合力的总功，右边是动能的变化相同点思想方法相同机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量转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都是标量式例广州二模如图所示，在同竖直平面内，轻质弹簧静止放于光滑斜面上，其端固定，另端恰好与水平线平齐长为的轻质细绳端固定在点，另端系质量为的小球，将细绳拉至水平，此时小球在位置。

现由静止释放小球，小球到达最低点时，细绳刚好被拉断，点与相距之后小球在运动过程中恰好与弹簧接触并沿斜面方向压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为。

试求图细绳所能承受的最大拉力斜面倾角的正切值弹簧所获得的最大弹性势能。

解析小球由运动到的过程机械能守恒，则解得在点由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律知，细绳所能承受的最大拉力为小球由运动到的过程做平抛运动，则解得小球到达点时，有小球在压缩弹簧的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，则解得答案拓展延伸在例中，试分析小球由位置到位置的过程中，重力的功率如何变化在例中，若撤去弹簧，试求当小球沿斜面下滑距离时，小球的动能。

解析由可知刚释放时到最低点时故小球由位置到位置的过程中，重力的功率先增大后减小。

全过程对小球由机械能守恒定律得，解得。

答案重力的功率先增大后减小方法提炼应用机械能守恒定律解题的般步骤变式训练海南单科，如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之圆弧和抛物线组成，圆弧半径水平，点为抛物线顶点。

已知，。

取重力加速度大小。

图小环套在轨道上从点由静止滑下，当其在段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径若环从点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达点时速度的水平分量的大小。

解析小环在段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到点时的速度水平，小环做平抛运动的轨迹与轨道重合，故有在滑落过程中，根据机械能守恒定律可得联立三式可得下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，根据机械能守恒定律可得因为物体滑到点时与竖直方向的夹角等于问中做平抛运动过程中经过点时速度与竖直方向的夹角相等，设为，则根据平抛运动规律可知根据运动的合成与分解可得水平联立可得水平。

答案考点三多物体的机械能守恒问题例多选新课标全国Ⅱ，如图，滑块的质量均为，套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，放在地面上，通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，可视为质点，重力加速度大小为。

则图落地前，轻杆对直做正功落地时速度大小为当其在段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径若环从点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达点时速度的水平分量的大小。

解析小环在段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，则说明下落到点时的速度水平，小环做平抛运动的轨迹与轨道重合，故有在滑落过程中，根据机械能守恒定律可得联立三式可得下滑过程中，初速度为零，只有重力做功，根据机械能守恒定律可得因为物体滑到点时与竖直方向的夹角等于问中做平抛运动过程中经过点时速度与竖直方向的夹角相等，设为，则根据平抛运动规律可知根据运动的合成与分解可得水平联立可得水平。

答案考点三多物体的机械能守恒问题例多选新课标全国Ⅱ，如图，滑块的质量均为，套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，放在地面上，通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，可视为质点，重力加速度大小为。

则图落地前，轻杆对直做正功落地时速度大小为下落过程中，其加速度大小始终不大于落地前，当的机械能最小时，对地面的压力大小为解析滑块的初速度为零，末速度也为零，所以的运动为先加速后减速，所以轻杆对先做正功，后做负功，选项错误以滑块及轻杆为研究对象，系统的机械能守恒，当刚落地时，的速度为零，则，即，选项正确的先后受力如图所示。

由的受力图可知，下落过程中，杆对的作用效果为先推后拉，其加速度大小先小于后大于，选项错误当落地前杆对的推力减为零的时刻杆对的作用力也为零，此时的加速度为零，的机械能最大，的机械能最小，这时受重力支持力，且，由牛顿第三定律可知，对地面的压力大小为，选项正确。

答案方法提炼多物体机械能守恒问题的分析方法对多个物体组成的系统要注意判断物体运动过程中，系统的机械能是否守恒。

注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。

列机械能守恒方程时，般选用的形式。

多物体机械能守恒问题的三点注意正确选取研究对象。

合理选取物理过程。

正确选取机械能守恒定律常用的表达形式列式求解。

变式训练质量分别为和的两个小球和，中间用轻质杆固定连接，杆长为，在离球处有个光滑固定轴，如图所示。

现在把杆置于水平位置后自由释放，在球顺时针摆动到最低位置时，求图小球的速度大小在此过程中小球机械能的变化量。

解析两球和杆组成的系统机械能守恒，设小球摆到最低位置时球的速度为，由于两球的角速度相等，球运动半径是球运动半径的两倍，故球的速度为。

由机械能守恒定律得，解得。

小球机械能增加量答案增加了将质量为的物体从地面提升到高