考物理-复习方案-第3讲 机械能守恒定律.doc

重力势能与弹性势能 1．重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与始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．重力势能与弹性势能 内　容 重力势能 弹性势能 概　念 物体由于被举高而具有的能 物体由于发生弹性形变而具有的能 大　小 Ep＝mgh 与形变量及劲度系数有关 矢标性 标量 标量 相对性 大小与所选取的参考平面有关 一般选弹簧形变为零的状态为弹性势能零点 1．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，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大。 (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)＝Ep1－Ep2。 (3)重力势能的变化是绝对的，与参考面的选取无关。 2．弹力做功与弹性势能变化的关系 (1)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。 (2)对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能越大。 1．下列关于重力势能的说法正确的是(　　) A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的 B．重力势能的大小是相对的 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 解析：选AB　重力势能是由物体和地球的相对位置所决定的，由地球和物体所共有，所以A、B正确；由于重力势能的大小与零势能面的选取有关，所以重力势能等于零不等于没有对外做功的本领，所以C错误；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D错误。 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．机械能守恒定律表达式 观点 表达式 守恒观点 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 转化观点 ΔEk＝－ΔEp 转移观点 ΔEA＝－ΔEB 1．对机械能守恒条件的理解 只有重力及系统内的弹力做功，可以从以下三方面理解： (1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒。 (2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹力做功。 (3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并且弹力做的功等于弹性势能的减少量。 2．对机械能守恒定律三种表达式的理解 (1)守恒观点： 意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能。 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。 (2)转化观点： 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。 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。 (3)转移观点： 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部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量。 注意问题：A部分机械能的增加量等于A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初状态的机械能减末状态的机械能。 2.如图5－3－1所示，a、b两小球静止在同一条竖直线上，离地面足够高。b球质量大于a球质量。两球间用一条细线连接，开始线处于松弛状态。现同时释放两球，球运动过程中所受的空气阻力忽略不计。下列说法正确的是(　　) 图　5－3－1 A．下落过程中两球间的距离保持不变 B．下落后两球间距离逐渐增大，一直到细线张紧为止 C．下落过程中，a、b两球都处于失重状态 D．整个下落过程中，系统的机械能守恒 解析：选ACD　两球同时释放后，均做自由落体运动，加速度均为g，故两球均处于失重状态，机械能守恒，两球间距保持不变，A、C、D均正确，B错误。 机械能是否守恒的判断 [命题分析]　本考点是高考的热点，但单独考查本考点的机率不大，常被作为综合问题中的一个小问题进行考查，难度不大。 [例1]　如图5－3－2所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)(　　) 图5－3－2 A．B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒 B．A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒 C．A球、B球和地球组成的系统机械能守恒 D．A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒 [解析]　A球在上摆过程中，重力势能增加，动能也增加，机械能增加，B项正确；由于A球、B球和地球组成的系统只有重力做功，故系统的机械能守恒，C项正确，D项错误；所以B球和地球组成系统的机械能一定减少，A项错误。 [答案]　BC [变式训练] 1.如图5－3－3所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且Mm，不计摩擦，