高考物理一轮总复习精品课件 第5章 机械能 第3讲 机械能守恒定律及其应用.ppt

2.机械能是否守恒的三种判断方法3.关于机械能守恒条件的三点提醒(1)分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统。(2)系统机械能守恒时,机械能一般在系统内物体间转移,其中的单个物体机械能通常不守恒。(3)对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。对点演练1.(多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A.图甲中,物体A将弹簧压缩的过程中,物体A机械能守恒B.图乙中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒C.图丙中,不计任何阻力及滑轮质量,A加速下落,B加速上升过程中,A、B整体机械能守恒D.图丁中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒答案CD解析题图甲中重力和弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A机械能不守恒,A错误;题图乙中物体B除受重力外,还受弹力,弹力对B做负功,物体B机械能不守恒,但A、B组成的系统机械能守恒,B错误;题图丙中绳子拉力对A做负功,对B做正功,代数和为零,A、B整体机械能守恒,C正确;题图丁中小球的动能不变,势能不变,机械能守恒,D正确。2.(2023福建泉州模拟)撑竿跳运动的过程大概可以分为助跑、起跳、下落三个阶段。已知运动员和撑竿总质量为m,某次比赛中,助跑结束时恰好达到最大速度v,起跳后重心上升高度h后成功越过横杆,落在缓冲海绵垫上,撑竿脱离运动员之后会出现弹跳现象,重力加速度为g,不计空气阻力,取地面为零势能面,则下列说法正确的是()A.助跑过程中,运动员所处高度不变,运动员和撑竿整体机械能守恒B.从运动员离开地面到手脱离撑竿的过程中,撑竿的弹性势能不断增大C.运动员在最高点的重力势能Ep=mv2D.越过横杆后,落到海绵垫上之前,运动员机械能守恒答案D解析助跑加速时,运动员和撑竿的重力势能不变,但运动员和撑竿的总动能增大,则整体的机械能增加,A错误;从运动员离开地面到手脱离撑竿的过程中,撑竿的形变量先增大再减小,则撑竿的弹性势能先增大再减小,B错误;撑竿脱离运动员之后会出现弹跳现象,说明撑竿的弹性势能并没有全部转化为运动员的机械能,那么运动员在最高点的重力势能必然小于起跳前人和竿的总动能mv2,C错误;运动员越过横杆后在空中下落过程中,只有重力做功,其机械能守恒,D正确。考点二机械能守恒定律的应用(名师破题)机械能守恒的三种表达式对比(1)求小球经B点前后瞬间对轨道的压力大小之比。(2)小球离开C点后,再经多长时间落到AB弧上?审题指导关键词句获取信息小球经B点前后瞬间速度大小相等,但做圆周运动的半径不同小球离开C点小球做平抛运动落到AB弧上水平位移与竖直位移满足圆的方程思维点拨根据机械能守恒定律求出小球到达B点的速度,由圆周运动的特点分别求出小球经B点前后瞬间小球的受力情况;小球从C点离开后做平抛运动,根据机械能守恒定律先求出小球到达C点时的速度,根据平抛运动的特点表示出小球运动的水平、竖直位移与时间的关系,然后代入圆的方程求解。规律方法应用机械能守恒定律的一般步骤对点演练3.(2023浙江绍兴模拟考试)如图所示为一位小朋友在玩水滑梯,她坐在离水面高为16m的滑梯顶端由静止下滑。不考虑水的阻力,下滑过程可认为机械能守恒,小朋友的质量为30kg,下列说法正确的是()A.无论选择哪个位置为零势能参考平面,她下滑时的总机械能总是4800JB.无论选择哪个位置为零势能参考平面,她下滑时的总机械能变化量总是4800JC.小朋友质量越大,下滑到水滑梯底端的速度越大D.下滑时,小朋友会偏向滑道的外侧答案D解析由于下滑过程可认为机械能守恒,可知下滑时的总机械能变化量为零,下滑时的总机械能等于顶端由静止下滑时的重力势能,由于重力势能具有相对性,选择不同位置为零势能参考平面,小朋友的初始位置重力势能不一样,则小朋友的机械能不一样,A、B错误;根据机械能守恒定律可得梯底端的速度大小与小朋友的质量无关,C错误;小朋友下滑时,水平方向可认为做圆周运动,由于离心现象,小朋友会偏向滑道的外侧运动,D正确。4.(多选)如图为跳台滑雪的示意图。质量为m的运动员从长直倾斜的助滑道AB的A处由静止滑下,为了改变运动员的速度方向,在助滑道AB与起跳台D之间用一段弯曲滑道相切衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧,圆弧轨道半径为R。A与C的竖直高度差为H,弯曲滑道末端即起跳台D与滑道最低点C的高度差为h,重力加速度为g。不计空气阻力及摩擦,则运动员()A.到达C点时的动能为mgHAC考点三用机械能守恒定律分析非质点模型(师生共研)在应用机械能守恒定律处理实