高考物理一轮复习导学案：机械能守恒定律.pdf
高考复习：机械能守恒定律高考复习：机械能守恒定律一、一、功功（功能量转换的量度，定量分析能量的切入点）功能量转换的量度，定量分析能量的切入点）二、二、重力重力做功的特点：做功的特点：重力势能重力势能：重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系：三、三、动能动能动能：量量四、四、动能定理动能定理动能定理内容：21mv21mv五、五、机械能守恒定律机械能守恒定律机械能机械能：就是指物体动能、势能（重力势能和弹性势能）的代数和。1内容：2条件：3公式：4判断机械能守恒的方法：（1）守恒条件（2）EK+EP的总量是否不变典典例例 1 1：韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 1 900 J，他克服阻力做功 100 J。韩晓鹏在此过程中A动能增加了 1 900 JB动能增加了 2 000 JC重力势能减小了 1 900 JD重力势能减小了 2 000J典典例例 2 2：在高为 H 的桌面上以速度v水平抛出质量为 m 的物体，当物体运动到距地面高为h 的 A 点时，如图所示，不计空气阻力，正确的说法是(取地面为参考平面)()A物体在 A 点的机械能为12mv2mghB物体在 A 点的机械能为 mgH12mv2C物体在 A 点的动能为 mgh12mv2D物体在 A 点的势能为 mg(Hh)1.如图所示，某人把一个质量=2kg 的小球从=0.8m 高处以 60角斜向上抛出，初速度0=3m/s，不计空气阻力，重力加速度=10m/2。则下列说法正确的是()A.抛出过程中，人对球做的功是 16B.B.物体被抛出后会继续上升，故从抛出到落地过程中重力对小球所做的功大于 16C.C.小球落地时速度大小为 5/D.D.小球到达最高点的速度为 02.如图所示，在地面上以速度0抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上，若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则错误的是()A.物体落到海平面时的势能为B.物体从抛出到落到海平面的过程中重力对物体做功为C.物体在海平面上的动能为D.物体在海平面上的机械能为3.(多选)某同学在操场上踢足球，足球质量为，该同学将足球以速度0从地面上的点踢起，最高可以到达离地面高度为的点位置，从到足球克服空气阻力做的功为，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是()A.足球从到机械能守恒B.该同学对足球做的功等于1202C.足球在点处的机械能为1202+D.足球在点处的动能为1202 4.(多选）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关典典例例 3 3：如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为 2R：bc 是半径为 R 的四分之一的圆弧，与 ab 相切于 b 点。一质量为 m 的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自 a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为 g。小球从 a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为（）A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR巩固练习 1如图所示，质量为 m 的物体在地面上沿斜向上方向以初速度v0抛出后，能达到的最大高度为 H，当它将要落到离地面高度为 h 的平台上时，下列判断正确的是(不计空气阻力，取地面为参考平面)()A它的总机械能为 mghB它的总机械能为12mv20C它的势能为 mg(Hh)D它的动能为12mv20巩固练习 2.如图所示,长l=1.8m 的轻质细线一端固定于O点,另一端系一质量 m=0.5kg的小球。把小球拉到 A 点由静止释放,O、A 在同一水平面上,B 为小球运动的最低点。忽略空气阻力,取 B 点的重力势能为零,重力加速度 g=10m/s2.求：(1)小球在 A 点的重力势能；小球运动到 B 点时速度的大小；(2)在 B 点时绳对小球拉力的大小。巩固练习 3.如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为 g）216vgB28vgC24vgD22vg典典例例 4 4：某同学将质量为 m 的一矿泉水瓶(可看成质点)竖直向上抛出，水瓶以54g 的加速度匀减速上升，上升的最大高度为 H。水瓶往返过程受到的阻力大小不变。则()A上升过程中水瓶的动能减少量为54mgHB上升过程中水瓶的机械能减少了54mgHC水瓶落回地面时动能大小为 mgH/4D水瓶上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态练习 1.(多选）一质量为 m 的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为kE，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为k5E。已知sin0.6，重力加速度大小为 g。则（）A.物体向上滑动的距离为k2EmgB.物体向下滑动时的加速度大小为5gC.物体与斜面间的动摩擦因数等于 0.5D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长练习 2如图所示，有一个可视为质点的质量为 m1 kg 的小物块。从光滑平台上的 A 点以v02 m/s 的初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端 D 点的质量为 M3 kg 的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数0.3，圆弧轨道的半径为 R0.4 m，C 点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角60，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。求：(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端 D 点时对轨道的压力；(2)要使小物块不滑出长木板，木板的长度 L 至少多大？典典例例 5：从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E总等于动能 Ek与重力势能 Ep之和取地面为重力势能零点，该物体的 E总和 Ep随它离开地面的高度 h 的变化如图所示重力加速度取 10m/s2由图中数据可得A物体的质量为 2 kgBh=0 时，物体的速率为 20 m/sCh=2 m 时，物体的动能 Ek=40 JD从地面至 h=4 m，物体的动能减少 100 J巩固练习 1.(多选）一物块在高 3.0 m、长 5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线、所示，重力加速度取10 m/s2。则（）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5C.物块下滑时加速度的大小为 6.0 m/s2D.当物块下滑 2.0 m 时机械能损失了 12 J典典例例 6 6：(多选)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与小球相连。现将小球从 M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了 N 点。已知在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN2。在小球从 M 点运动到 N 点的过程中()A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达 N 点时的动能等于其在 M、N 两点的重力势能差练习 1.如图所示，在水平地面上竖直放置一轻质弹簧，弹簧上端与一个质量为 2.0kg 的木块相连。若在木块上再作用一个竖直向下的变力 F，使木块缓慢向下移动0.1m，力 F 做功 2.5J 时，木块再次处于平衡状态，此时力 F 的大小为 50N。（取 g=10m/s2）求：（1）弹簧的劲度系数；（2）在木块下移 0.1m 的过程中弹性势能的增加量。
