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第16课时 势能 机械能守恒定律 考测点导航 1.重力做功的特点是只决定于初、末位置间的高度差，与运动路径无关. WG=mgh 2.重力势能：Ep=mgh (1)重力势能是标量，是地球和物体所组成的系统共有；（2）重力势能具有相对性，即重力势能的大小与零势能面的选择有关； （3）重力所做功等于重力势能增量的负值。 3．弹性势能：物体由于发生弹性形变所具有的能量，大小与弹性形变量有关。 4．机械能守恒定律：在只有重力(或弹力)做功的条件下，物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化，但机械能总量保持不变 Ep2+Ek2= Ep1+Ek1 或 ΔE=0 或 ΔEk +ΔEp =0 （1）机械能守恒定律成立的条件：①只受重力(或弹力)作用；②受其他外力，但其他外力不做功；③对多个物体构成的系统，如果外力不做功，且系统的内力也不做功；，此系统机械能守恒。 （2）用机械能守恒定律解题的一般思路： (1)确定研究对象(物体或物体系) ①确定研究对象(物体或物体系)。②对研究对象进行两个分析: 其一是分析研究对象的受力情况(包括内力和外力)，着重分析各力的做功情况，若在所讨论的问题中，只有重力(或弹力)做功，其它内力和外力都不做功，则物体(或系统)的机械能守恒．其二是找出所研究的物理过程的初状态和末状态，并分析确定物体或系统初、末状态的机械能。③由机械能守恒定律列出方程，把已知量统一单位后，代入方程求解。 典型题点击 图21-A-1 O B m A 2m 1．如图21-A-1所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球．支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动．开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ） A．A球到达最低点时速度为零 B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量 C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度 D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度 （考查机械能守恒定律在系统中的应用） 图21-A-2 2．如图21-A-2所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为ml、m2的物体1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上(不拴接)，整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端脱离桌面．在此过程中，物块2的重力势能增加了 ，物块1的重力势能增加了 ． （考查重力势能，涉及重物在弹簧作用下的平衡问题，解题关键是把弹簧长度变化转化为物体高度变化，所以又考查了处理书记问题的能力） 图21-A-3 θ A B 3．如图21-3所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=300，另一边与地面垂直，顶有一定滑轮．一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块的A和B连结，A质量为4m，B的质量为m．开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升．物块A与斜面间无摩擦．设当A沿斜面下滑s距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H. （考查机械能守恒定律的应用，要求能根据物理过程，选择不同的研究对象来分段处理问题） 新活题网站 一、选择题 1．当重力对物体做正功时，下列说法中正确的是( )　　　　A.物体的重力势能一定增加　B.物体的重力势能一定减少　C.物体的动能可能增加　D.物体的动能可能减少 (考查重力做功情况下物体机械能变化特点) 2．一物体从某一高度自由落下落在竖立于地面的轻弹簧上，如图21-A-4所示，在A点物体开始与轻弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹簧弹回，下列说法正确的是 ( ) 图21-A-4 A．物体从A下降到B的过程中动能不断变小B．物体从B上升到A的过程中动能不断变大C．物体从A下降到B及从B上升到A的过程中速率都是先增大后减小D．物体在A点时所受合力为零(考查在只有重力和弹力做功的情况下动能、重力势能、弹性势能的相互转化，考查对过程的分析能力)) 图21-A-5 3. 质量相等的两物块P、Q间用一轻弹簧连接，放在光滑的水平地面上，并使Q物块紧靠在墙上，现用力F推物块P压缩弹簧，如图21-A-5所示，待系统静止后突然撤去F，从撤去力Ｆ起计时，则　( )　 A．P、Q及弹簧组成的系统机械能总保持不变B．P、Q的总动量保持不变C．不管弹簧伸到最长时，还是缩短到最短时，P、Q的速度总相等D．弹簧第二次恢复原长时，P的速度恰好为零，而Q的速度达到最大(综合考查机械能守恒和动量守恒及运动和力的关系) 4．如图21-A-6所示，a球用线悬挂且通过弹簧与b球相连，两球质量相等。当两球都静