2013年高中考试《课堂新坐标》物理二轮复习第1部分专题突破练习专题3动量与能量的综合应用第2讲.pptVIP

一、机械能守恒定律 1．条件 (1)只有重力或系统内弹簧弹力做功； (2)虽受其他力，但其他力不做功或其他力的总功为零． 2．三种表达式 (1)守恒观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 (2)转化观点：ΔEp＝－ΔEk (3)转移观点：ΔEA增＝ΔEB减 (1)运用守恒式E1＝E2分析系统的守恒问题时，因参考面必须统一，所以往往显得复杂；而转化式ΔEp＝－ΔEk或转移式ΔEA增＝ΔEB减不需规定参考面，对分析系统的守恒问题往往较为简便． (2)对于单个物体，只有重力做功时机械能守恒；但存在弹力做功时则对应的系统机械能也守恒． 二、能量的转化与守恒定律 1．内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变． 2．该定律可以从以下两个方面来理解 (1)某种形式的能量减少，一定存在另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等． (2)某个物体的能量减少，一定存在别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等． 三、功能关系 1．做功的过程必定伴随着能量的转化或转移，反之，能量的转化或转移必须通过做功来实现． 2．功是能量转化的量度． 系统内只有重力、弹力做功，机械能守恒，若除重力、弹力外，其他力做功且代数和不等于零，则机械能不守恒，且有W其他力＝ΔE. A．t1时刻小球动能最大 B．t2时刻小球动能最大 C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少 D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 【解析】　由弹簧弹力F随时间t变化的图象知，0～t1时间内，小球做自由落体运动，t1时刻小球与弹簧开始接触，t2时刻弹簧压缩至最短，小球的速度为零，t1～t2这段时间内小球的速度先增大后减小，平衡位置时速度最大，动能最大，A、B错；在t2～t3时间内，小球处在上升过程，小球的速度先增大后减小，即小球的动能先增大后减小，C对；由机械能守恒定律，小球在t2～t3时间内，增加的动能与增加的重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，D错． 【答案】　C (2011·福建高考)如图3－2－3为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g.求： (2)要注意研究过程的选取 有些问题研究对象的运动过程分几个阶段，有的阶段机械能守恒，而有的阶段机械能不守恒，因此在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取． (3)要注意机械能守恒表达式的选取 守恒观点的表达式适用于单个或多个物体机械能守恒的问题，解题时必须选取参考平面，而从“转化”和“转移”的角度来反映机械能守恒时，不必选取参考平面． 4 对机械能守恒的条件把握不准致误 应用机械能守恒定律解决问题时，经常因为守恒的条件分析不清，或分析错误而导致解题出错．比如，不能确定做功的弹力是否是系统内弹力，从而造成应用错误；对于单个物体，不能确定除重力之外的其他力是否做功，导致应用出错． 5 能量形式分析不全 在利用能量守恒定律分析问题，有时遗漏某种能量而发生失误，例如忘了分析产生的内能；有弹簧的系统忘了分析弹性势能等． A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 B．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大 C．由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动 D．由于F1、F1均能做正功，故系统的机械能一直增大 【解析】　由于F1、F2对系统做功之和不为零，故系统机械能不守恒，A错误；当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，速度达到最大值，故各自的动能最大，B正确；由于弹力是变化的，m、M所受合力是变化的，不会做匀加速运动，C错误；由于F1、F2先对系统做正功，当两物块速度减为零时，弹簧的弹力大于F1、F2，两物块再加速相向运动，F1、F2对系统做负功，系统机械能开始减少，D错误． 【答案】　B 对机械能守恒的条件的理解不够深刻，错误地认为系统所受合外力为零，系统的机械能守恒而错选A项；对力和运动的关系认识不清，错误地认为小木块m和长木板M是在恒力作用下而做匀变速运动而错选C项；由于未能认识到小木块和长木板都做往复运动而错选D项． 【解析】　根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为：Ek1＝ΔEk1＝F·(L＋x)－f·(L＋x)＝(F－f)·(L＋x)，故A项正确． 物块到达最右端时，小车的动能为