2013届高三物理一轮复习课件(粤教版)︰第五章第三节机械能守恒定律.ppt

【解析】 在滑动的过程中，人受三个力，重力做正功，重力势能减少，B错；支持力不做功，摩擦力做负功，所以机械能不守恒，A、C皆错，D正确． A．m=M B．m=2M C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 答案：BC 图5-3-9 * 第3节 机械能守恒定律 【例1】均匀铁链全长为L，其中5/8平放在光滑水平桌面上．其余3/8悬垂于桌边，如图5-3-1所示，如果由图示位置无初速释放铁链，则铁链释放前吊在桌边和平放在桌面上重力势能分别是多少？刚挂直时重力势能又是多少？ 重力做功与重力势能的变化 图5-3-1 【点评】 重力做功只与初、末位置的高度差有关，与路径及参考面的选择无关，重力做功是过程量；重力势能与参考面的选取有关，同一位置的物体，选择不同的参考平面会有不同的重力势能值，重力势能是状态量．重力做功过程是重力势能的改变过程，重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，且重力做了多少功，重力势能就减少多少，即WG=Ep1-Ep2；重力势能减少量ΔEp=Ep1-Ep2是绝对的，与参考平面的选择无关． 【例2】(双选)如图5-3-2所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始沿斜面下滑，物体在下滑过程中下列说法正确的是(　　) A．物体的重力势能减少，动能增加 B．斜面的机械能不变 C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D．物体和斜面组成的系统机械能守恒 机械能守恒定律的理解 图5-3-2 【解析】 物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力，使斜面加速运动，斜面的动能增加；物体克服其相互作用力做功，物体的机械能减少，但动能增加；重力势能减少，斜面的机械能增加，故A对，B错． 物体沿斜面下滑时既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与斜面方向不垂直，弹力方向垂直于斜面但与速度方向之间的夹角大于90°，所以斜面对物体的作用力做负功，则C错；对斜面和物体组成的系统只有重力在做功，故系统机械能守恒．则D正确． 【答案】 AD 【点评】 判断机械能守恒时，对单个物体就看是否有重力做功，并非只受重力，而是虽受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零，机械能也守恒．对由两个或两个以上的物体组成的系统，在判断其机械能是否守恒时，就看是否只有重力或系统内弹力做功，若有其他外力或内力做功(如内部有摩擦等)，则系统机械能不守恒． 1．不能把重力势能和重力做功联系起来，甚至认为是一样的，不知一个是状态量，一个是过程量． 2．对重力势能的计算不选择零势面导致错误． 3．重力势能的正负理解不清楚，计算重力势能时高度算错． 4．没有理解机械能守恒定律的条件． 【例3】如图5-3-3所示，物体A、B通过光滑的轻滑轮相连，B物体放在光滑的水平桌面上，B物体质量是A物体质量的一半，先按住B使整个装置静止，放手时，A离地面的高度为H，问：当A离地面的高度h为多少时，它的动能和势能相等．(设B尚未离开桌面，以地面为参考平面)． 图5-3-3 【错解原因】 以A、B和绳整体为研究对象，系统只有重力做功，因而机械能守恒．部分学生在列式时，漏掉A或B的动能，导致失误． 【纠错心得】 机械能守恒定律有三种表达式，(1)E1=E2，系统原来的机械能等于系统后来的机械能；(2)ΔEk=ΔEp，系统变化的动能大小等于系统变化的势能大小；(3)ΔEA=ΔEB，系统内A物体增加的机械能等于B物体减少的机械能．第一种表达式是从“守恒”的角度反映机械能守恒，解题时必须选取零势面，而后两种表达式都是从“转化”的角度来反映机械能守恒，不必选取零势面．因此，当零势面难以选取时，应选后两种表达式列方程． 【例4】如图5-3-4所示，光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r?R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管，问： (1)要小球能从C端出来，初速度v0需多大？ (2)在小球从C端出来的瞬间，对管壁压力有哪几种典型情况，初速度v0各应满足什么条件？ (3)要让小球在C处时能对下管壁有 压力，初速度v0应满足什么条件？ 题型一　机械能守恒定律的应用 图5-3-4 【思维拓展】只有弄清物体的运动过程，分析其受力特点及运动情况，发现运动所遵循的物理规律，才能确定实施求解的物理公式或规律，进而列式求解．一般来说：涉及竖直平面内做圆周运动物体的机械能守恒问题时，常需同时列出机械能守恒方程和牛顿第三定律方程，才能解决问题． 跟踪训练1　如图5-3-5所示，B的质量为2m、半径为R的光滑木块，放在光滑水平桌面上．A是质