机械能守恒定律(高三专题复习).ppt

(3)书写方式不同：在解题的书写表达上，机械能守恒定律的等号两边都是动能与势能的和；而用动能定理解题时，等号左边一定是所有力做的总功，右边则是动能的变化． (4)mgh的意义不同：在机械能守恒定律中mgh是重力势能，出现在等号的两边，如果某一边没有，说明那个状态的重力势能为0；在动能定理中mgh是重力所做的功，写在等号的左边．不管用哪种规律，等号两边绝不能既有重力做功，又有重力势能． 例3　(19分)(2011·福建卷)如图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： (1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1； [思路诱导]　试题包含了“弹簧弹开到原长位置、鱼饵沿圆弧运动到最高点、鱼饵做平抛运动落到水面上”三个物理过程，审题过程中除了对试题进行过程分析外，还必须找到“鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零”所隐含的动力学条件，这是解题的突破口． (2011·福州模拟)如右图所示，倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之间用一根长为L的轻杆相连，下面的小球B离斜面底端的高度为h.两球从静止开始下滑，不计机械能损失，求： (1)两球都进入光滑水平面时两小球运动的速度大小； (2)此过程中杆对B球所做的功． (对应学生用书P90) 易错点1：在综合问题中不能正确判断机械能是否守恒 质量分别为m和M(其中M＝2m)的两个小球P和Q，中间用轻质杆固定连接，在杆的中点O处有一个固定转轴，如图所示．现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动到最低位置的过程中，下列有关能量的说法正确的是(　　) A．Q球的重力势能减少、动能增加，Q球和地球组成的系统机械能守恒 B．P球的重力势能、动能都增加，P球和地球组成的系统机械能不守恒 C．P球、Q球和地球组成的系统机械能守恒 D．P球、Q球和地球组成的系统机械能不守恒 [易错分析]　Q球下摆的过程中受重力、杆的拉力作用，因为拉力不做功，只有重力做功，所以Q球重力势能减少，动能增加，Q球和地球组成的系统机械能守恒；同理，P球、Q球和地球组成的系统机械能守恒，选择AC. [正确解答]　Q球从水平位置下摆到最低点的过程中，受重力和杆的作用力，杆的作用力是Q球运动的阻力(重力是动力)，对Q球做负功；P球是在杆的作用下上升的，杆的作用力是动力(重力是阻力)，对P球做正功．所以，由功能关系可以判断，在Q下摆过程中，P球重力势能增加、动能增加、机械能增加，Q球重力势能减少、动能增加、机械能减少；由于P和Q整体只有重力做功，所以系统机械能守恒．答案为BC. RJ版 · 物理 新课标高考总复习 (对应学生用书P87) 一、重力做功与重力势能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量，叫做势能，势能包括重力势能和弹性势能． 1．重力势能 (1)概念：物体由于被举高而具有的能． (2)大小：Ep＝mgh. (3)相对性：重力势能的大小和正负与参考平面的选取有关，在其之上的为正值，在其之下的为负值． (4)系统性：重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的． (5)重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关． (6)重力做功与重力势能变化的关系 重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即WG＝－(Ep2－Ep1)＝Ep1－Ep2. 2．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弹簧的形变量及劲度系数有关． (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能增加． 问题探究1　势能是标量，但是势能有正负，势能的正负表示什么含义？和我们前面所学的功的正负的含义相同吗？ [提示]　由于势能是标量，其正负表示大小，即势能为正，说明物体在零势能面的上方，重力势能大于零；势能为负，说明物体在零势能面的下方，重力势能小于零．不同的物理量的正负有着不同的物理意义，如前面功的正负表示做功的性质，速度、加速度等矢量的正负表示方向． 二、机械能守恒定律(Ⅱ) 1．机械能：动能和势能统称为机械能，即E＝Ek＋Ep. 2．机械能守恒定律 (1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． (2)表达式：Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2. (3)机械能守恒的