高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點(diǎn)總結(jié)-wenkub
2022-08-31 14:50:46 本頁面
【正文】 值，在期之下的為 值． 重力 彈性 mgh 參考平面 正 負(fù) 被舉高 (4)系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是 與 所組成的這個(gè) “ ” 所 共有的． (5)重力做功的特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的 起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)． (6)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 重力對(duì)物體做的功 物體重力勢(shì)能的減少量，即 WG＝－ (Ep2－ Ep1)＝ . 地球 物體 系統(tǒng) 等于 Ep1－ Ep2 2．彈性勢(shì)能 (1)概念：物體由于發(fā)生 而具有的能． (2)大?。簭椈傻膹椥詣?shì)能的大小與彈簧的 及 有關(guān)． (3)彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：彈力做 ， 彈性勢(shì)能減小，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能 ． 彈性形變 形變量 勁度系數(shù) 正功 增加 二、機(jī)械能及其守恒定律 1．機(jī)械能： 動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，即 E＝ Ek＋ Ep. 2．機(jī)械能守恒定律 (1)內(nèi)容：在只有 或 做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與 勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能 ． (2)表達(dá)式： Ep1＋ Ek1＝ . (3)機(jī)械能守恒的條件： ． 重力 彈力 保持不變 Ep2＋ Ek2 只有重力或彈力做功 1．重力勢(shì)能的正負(fù)及大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，彈 性勢(shì)能一般選彈簧原長(zhǎng)時(shí)為彈性勢(shì)能零位置． 2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)要注意判斷機(jī)械能是否守恒 和選取零勢(shì)能面． 1．只受重力作用，例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種 拋體運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能守恒． 2．受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功．例 如物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的 作用，但曲面的支持力不做功，物體的機(jī)械能守恒． 3．彈力做功伴隨著彈性勢(shì)能的變化，并且彈力做的功等于 彈性勢(shì)能的減少量． 1．對(duì)一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非 題目特別說明，否則機(jī)械能一定不守恒． 2．機(jī)械能守恒的條件絕不是合力的功等于零，更不是 合力等于零，而是看是否只有重力或彈簧彈力做功． 1． (2020菏澤模擬 ) 如圖 5－ 3－ 5所示，斜面軌道 AB與水平面之間的夾角 θ＝ 53176。 ，所以物體克服相互作用力做功，物體的機(jī)械能減少，但動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，故 A項(xiàng)正確， B、 C項(xiàng)錯(cuò)誤．對(duì)物體與斜面體組成的系統(tǒng)，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒， D項(xiàng)正確． 答案： AD 4． (2020寧波模擬 )跳臺(tái)滑雪是勇 敢者的運(yùn)動(dòng)，它是利用山勢(shì)特 別建造的跳臺(tái)．運(yùn)動(dòng)員穿著專 用滑雪板，不帶雪杖在助滑路 這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀．設(shè)一位運(yùn) 動(dòng)員由山坡頂?shù)?A點(diǎn)沿水平方向飛出，到山坡上的 B點(diǎn) 著陸，如圖 5－ 3－ 9所示．已知運(yùn)動(dòng)員水平飛出的速度 v0＝ 20 m/s，山坡傾角為 θ＝ 37176。 ③ 由 ①②③ 可得 t＝ ＝ 3 s． ④ (2)由題意可知 sin37176。l相對(duì) 進(jìn)行熱量 Q的計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)相對(duì)路程 l相對(duì) 的理解．例如：如果兩物體同向運(yùn)動(dòng)， l相對(duì) 為兩物體對(duì)地位移大小之差；如果兩物體反向運(yùn)動(dòng)， l相對(duì) 為兩物體對(duì)地位移大小之和；如果一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則 l相對(duì) 為兩物體相對(duì)滑行路徑的總長(zhǎng)度． 2．如圖 5－ 4－ 2所示，木塊 A放在木 塊 B的左端，用恒力 F將 A拉至 B的 右端，第一次將 B固定在地面上， F做功為 W1，產(chǎn)生的熱量為 Q1；第二次讓 B可以在 光滑地面上自由滑動(dòng)， F做的功為 W2，產(chǎn)生的熱量 為 Q2，則應(yīng)有 ( ) A． W1＜ W2， Q1＝ Q2 B． W1＝ W2， Q1＝Q2 C． W1＜ W2， Q1＜ Q2 D． W1＝ W2， Q1＜ Q2 解析： W＝ FlA，第一次 lA比第二次 lA小，故 W1＜ W2，而 Q＝ μmg ，質(zhì)量 為 M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為 .木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨 裝置將質(zhì)量為 m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌 道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程．下列選項(xiàng)正確的是 ( ) A． m＝ M B． m＝ 2M C．木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加 速度 D．在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的 重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能 [思路點(diǎn)撥 ] 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程和木箱反彈至頂端的過程中，除有重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化外，還有因摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，可應(yīng)用能量守恒定律列式求解． [課堂筆記 ] 在木箱與貨物從下滑至彈簧壓縮到最短的過程中，由能量守恒有： (m＋ M)gh＝ (m＋ M)gμcos30176。＋ Mgh ② 聯(lián)立 ①② 得： m＝ 2M， A錯(cuò)誤， B正確． 下滑過程中： (M＋ m)gsinθ－ (M＋ m)gμcosθ＝ (M＋ m)a1③ 上滑過程中： Mgsinθ＋ Mgμcosθ＝ Ma2 ④ 解 ③④ 得： a2＝ g(sinθ＋ μcosθ)＞ a1＝ g(sinθ－ μcosθ)， 故 C正確． 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì) 能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和內(nèi)能，所以 D錯(cuò)誤． [答案 ] BC 在應(yīng)用能量守恒定律分析
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