高考調研高考物理總復習機械能守恒定律課-全文預覽
【正文】 ， 故機械能守恒 ， C項正確；重力勢能的改變與重力做功有關 ， 重力做功只與始末位置高度差有關 ， 與零勢面的選取無關 ， 故 D項錯誤 ． 【 答案 】 ABC 【 觸類旁通 】 如圖所示 ， 小球從 A點開始自由下落到 B點時觸到固定在地板上的豎直輕彈簧的上端點 ， 隨之將彈簧壓縮到 C點后 ， 再被彈回到 B點 ． 求： (1)小球從 A到 B的過程中 ． 小球的機械能是否守恒 ？ (2)小球從 B到 C， 再被彈回到 B點的全過程中 ， 小球機械能是否守恒 ？ 小球初末狀態(tài)的機械能是否相等 ？ 小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能是否守恒 ？ 【 解析 】 (1)小球從 A至 B只有重力對其做功 ， 所以小球和地球的系統(tǒng)的機械能守恒 ． (2)小球從 B到 C再返回到 B的過程中 ， 除重力外還有彈簧對小球做功 ， 所以小球的機械能不守恒 ， 下降中彈簧對其做負功 ， 小球機械能不斷減??；上彈時 ， 彈簧對其做正功 ， 小球的機械能又不斷增大 ． 小球從 B到 C再返回 B過程中彈簧對小球先做負功 、 后做正功 ， 總功為零 ． 對小球和彈簧組成的系統(tǒng) ， 全過程沒有滑動摩擦力 (或介質阻力 )做功 ， 所以系統(tǒng)的機械能守恒 ． 【 名師點撥 】 要注意一個物體機械能守恒條件和一個系統(tǒng)機械能守恒條件的區(qū)別；要注意一個物體初 、 末狀態(tài)機械能相等和這一過程中機械能守恒的區(qū)別 ． (2)除重力 (或彈力 )外 ， 可以有其他力 ， 但其他不做功 ，即其他力做功代數和為零 ． 【 例 7】 如圖所示 ， 某人以拉力 F將物體沿斜面拉下 ，拉力大小等于摩擦力 ， 則下列說法正確的是 ( ) A． 物體做勻速運動 B． 合外力對物體做功等于零 C． 物體的機械能保持不變 D． 物體機械能減小 【 解析 】 因物體所受合力 F合 ＝ mgsinθ， 將做加速運動 ， 所以 A項錯誤；合外力做的功 W＝ F合 第 3單元 機械能守恒定律 考點及模型 的構建 探秘規(guī)律 V 水 ＝ 2 ρ 木mρ 木＝ 2 m ，其上升高度為 ( H － a ) ，故池水勢能的改變量為 Δ Ep＝ m 水 g ( H － a ) ＝ 2 mg ( H － a ) (2) 因水池面積很大，可忽略因木塊 壓入水中所引起的水深變化，木塊剛好完全沒入水中時，右圖中原來處于劃斜線區(qū)域的水被排開．效果等效于使這部分水平鋪于水面，這部分水的質量為 m ，其勢能的改變量為 Δ E 水 ＝ mgH －mg ( H －34a ) ＝34mga ，木塊勢能改變量為 Δ E 木＝ mg ( H －12a ) － mgH ＝－12mga 由動能定理，得力 F 所做的功為 W ＝ Δ E 水 ＋ Δ E 木 ＝14mga 【 名師點撥 】 該題復雜在當木塊由開始到沉入池底的過程中 ， 都有相應體積的水上升來填充它下沉所帶來的空位 ． 和傳統(tǒng)意義上一個實實在在物體的位置升降所帶來的勢能變化有所區(qū)別 ． 應加以注意 ． 對于 “ 重力做功與重力勢能的變化關系 ” 還可進一步拓展到 “ 彈力做功與彈性勢能的變化關系 ” 、 “ 分子力做功與分子勢能的變化關系 ” 、 “ 電場力做功與電勢能的變化關系 ” 中去 ． 【答案】 (1)2 mg ( H － a ) (2) 14 mga 4 ．彈性勢能 (1) 定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能．用 Ep表示． (2) 公式： Ep＝12kx2，即由彈簧本身的材料 ( 勁度系數 k ) 及形變量 x 決定． (3) 相對性：彈性勢能是彈簧各部分組成的系統(tǒng)所共有的，與外接物無關．一般取形變量 x ＝ 0 處的 Ep＝ 0 ，彈簧壓縮量和伸長量相同時彈性勢能相等． (4) 標量：彈性勢能是標量，只有大小，沒有方向，且 Ep≥ 0. 【例 4 】 如右圖所示，質量均為 m 的物塊 A 和 B 用彈簧連接起來，將它們懸于空中靜止，彈簧處于原長狀態(tài)， A 距地面高度 h ＝ m ．同時釋放兩物塊， A 與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱?，由?B 的反彈， A 剛好能離開地面．已知彈簧的彈性勢能 Ep與彈簧的勁度系數 k 和 形變量 x 的關系是： Ep＝12kx2. 試求：B 反彈后，彈簧的最大伸長量． 【 答案 】
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