高三物理模块五 机械能 第三节 重力势能 重力的功 机械能守恒定律 新人教版.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高三物理模块五 机械能 第三节 重力势能 重力的功 机械能守恒定律 新人教版.精品文档.第三节 重力势能 重力的功 机械能守恒定律【考点透视】一、考纲指要1、重力势能、重力做功与重力势能改变的关系 2、弹性势能 3、机械能守恒定律 二、命题落点1、机械能守恒的判断。如 例12、含弹簧的系统机械能守恒定律的分析与计算。如例2。3、理解机械能的变化及变化量度。如例34、机械能守恒与圆周运动结合。如例4【典例精析】图531例1：(2002春全国) 图531四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，

2、图A、B中的力F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是解析：机械能守恒的条件是：只有重力做功，A、B除去重力做功外，还有外力F做功，D因为斜面粗糙，摩擦力做功，机械能也不守恒， C中只有重力做功，机械能守恒。图532例2：（2005全国）如图532，质量为的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为的物体C并从静止状态

3、释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。解析：开始时，A、B静止，设弹簧压缩量为x1，有 kx1=m1g 挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x2，有kx2=m2g B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到其最低点。由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧性势能的增加量为E=m3g(x1+x2)m1g(x1+x2) C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同，由能量关系得由式得 由式得 例3：物体以8m/s2的加速度从静止开始竖直向下

4、运动，则物体在下落的过程中A机械能增加 B机械能减小C机械能不变 D条件不足、无法判断解析 如果物体以加速度a=g=10m/s2的加速度下落，物体只受重力，下落过程中机械能守恒。当物体以8m/s2的加速度下落时，物体必须受一阻力，且该力做负功，由此判断物体机械能减少。答案：B图5-3-3例4：如图5-3-3所示，质量为m的小球由光滑斜轨道自由下滑后，接着又在一个与斜轨道相连的竖直的光华圆环内侧运动，阻力不计，求 小球至少应从多高的地方滑下，才能达到圆环顶端而不离开圆环小球到达圆环底端时，作用于环底的压力解析：小球在下滑的过程中机械能守恒，设地面为零势能面，小球下落的高度为h，小球能到达环顶端市

5、的速度最小为v2。小球到达环顶端而不离开的临界条件为重力恰好全部提供向心力 即小球在开始的机械能为E1=mgh小球在环顶端的机械能为根据机械能守恒 E1=E2整理得：h=2.5R，即小球至少从离底端2.5R出滑下才能到达环顶而不离开圆环。当环从h=2.5R处下滑到底部速度为vB，由机械能守恒得即小球在底端受到重力mg和支持力N，小球作圆周运动所需要的向心力由支持力和重力提供，即整理得：N=6mg圆环对小球的支持力与小球对圆环的压力是作用力反作用力，所以小球作用于圆环的压力为6mg【常见误区】不能正确判断机械能守恒条件。图5-3-4如图5-3-4所示，一轻弹簧固定于O点，另一段系一重物，将重物从

6、与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速释放，让他自由下摆，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中，重力做正功，重力势能减小；弹力做负功，重物的机械能减小。从能量的转化角度讲，物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量。易错点：误认为弹簧做功不引起机械能的变化。【基础演练】1（2002年全国高考试题）在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为m.现B球静止.A球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时弹性势能为Ep，则碰前A球的速度等于（ ）图535A. B. C.2D.22如图535，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩

7、到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由abc的运动过程中 （ ）A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少C小球在b点时动能最大D到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量3一物体从高处匀加速下落，在下落过程中它的机械能（ ）A一定增加 B一定减小C保持不变 D条件不足、无法确定图5364如图536，斜面置于光滑的水平面上，其光滑斜面上有 一物体由静止开始下滑，在物体下滑的过程中，下列说法正确的是 （ ）A物体的重力势能减小，动能增加B物体的机械能不变C斜面对物体的支持力垂直于支持面，不对物体做功D物体和斜面组成的系统机械能守恒图5375如图537所示，质量为M、内有半径R的半圆形轨道的 槽体放在光滑的平台上，左端紧靠一台阶，质量为m的小物体从A点由静止释放，若槽内光滑，求小物体上升的最大高度.1.C 2.AD 3、D 4、AD 5. h=R.