机械能守恒定律(含答案)解读.doc

第3课时　机械能守恒定律 重力做功与重力势能 1重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关． (2)重力做功不引起物体机械能的变化． 2重力势能 (1)概念：物体由于被举高而具有的能． (2)表达式：Ep＝mgh. (3)矢标性：重力势能是标量，正负表示其大小． 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，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增加． (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝－ΔEp. 二弹性势能 1概念：物体由于发生弹性形变而具有的能． 2大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大． 3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：W＝－ΔEp. 方法提炼　应用机械能守恒定律解题的一般步骤 1．选取研究对象 2．分析研究对象在运动过程中的受力情况，明确各力的做功情况，判断机械能是否守恒． 3．选取零势能面，确定研究对象在初、末状态的机械能． 4．根据机械能守恒定律列出方程． 5．解方程求出结果，并对结果进行必要的讨论和说明． 机械能守恒的判断 1机械能守恒的条件 只有重力或弹力做功，可以从以下四个方面进行理解： (1)物体只受重力或弹力作用． (2)存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或弹力做功． (3)其他力做功，但做功的代数和为零． (4)存在相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化． 2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． 　　　　　1.机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；只有重力做功不等于只受重力作用． 2．对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒． 3．对于系统机械能是否守恒，可以根据能量的转化进行判断． 守恒观点 (1)表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2. (2)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能． (3)注意问题：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面． 转化观点 (1)表达式：ΔEk＝－ΔEp. (2)意义：系统(或物体)的机械能守恒时，系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能． (3)注意问题：要明确势能的增加量或减少量，即势能的变化，可以不选取零势能参考平面． 转移观点 (1)表达式：ΔEA增＝ΔEB减． (2)意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量． (3)注意问题：A部分机械能的增加量等于A部分末状态的机械能减初状态的机械能，而B部分机械能的减少量等于B部分初状态的机械能减末状态的机械能． 关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能减少了 D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功 答案　D 解析　物体的重力势能与参考面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考面的重力势能不同，A选项错．物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大；物体在零势能面以下，距零势面的距离越大，重力势能越小，B选项错．重力势能中的正、负号表示大小，－5 J的重力势能小于－3 J的重力势能，C选项错．重力做的功等于重力势能的变化，D选项对． 置于水平地面上的一门大炮，斜向上发射一枚炮弹．假设空气阻力可以忽略，炮弹可以视为质点，则(　　) A．炮弹在上升阶段，重力势能一直增大 B．炮弹在空中运动的过程中，动能一直增大 C．炮弹在空中运动的过程中，重力的功率一直增大 D．炮弹在空中运动的过程中，机械能守恒 答案　AD 解析　炮弹在空中运动时，动能先减小后增大．重力的功率亦是先减小后增大，由于忽略空气阻力，所以炮弹的机械能守恒，选项A、D正确． 关于机械能是否守恒，下列说法正确的是(　　) A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做圆周运动的物体机械能一定守恒 C．做变速运动的物体机械能可能守恒 D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒 答案　C 解析　做匀速直线运动的物体与做圆周运动的物体，如果是在竖直平面内则机械能不守恒，A、B错误；合外力