高考調(diào)研高考物理總復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律課-全文預(yù)覽
【正文】 ， 故機(jī)械能守恒 ， C項(xiàng)正確；重力勢(shì)能的改變與重力做功有關(guān) ， 重力做功只與始末位置高度差有關(guān) ， 與零勢(shì)面的選取無關(guān) ， 故 D項(xiàng)錯(cuò)誤 ． 【 答案 】 ABC 【 觸類旁通 】 如圖所示 ， 小球從 A點(diǎn)開始自由下落到 B點(diǎn)時(shí)觸到固定在地板上的豎直輕彈簧的上端點(diǎn) ， 隨之將彈簧壓縮到 C點(diǎn)后 ， 再被彈回到 B點(diǎn) ． 求： (1)小球從 A到 B的過程中 ． 小球的機(jī)械能是否守恒 ？ (2)小球從 B到 C， 再被彈回到 B點(diǎn)的全過程中 ， 小球機(jī)械能是否守恒 ？ 小球初末狀態(tài)的機(jī)械能是否相等 ？ 小球和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒 ？ 【 解析 】 (1)小球從 A至 B只有重力對(duì)其做功 ， 所以小球和地球的系統(tǒng)的機(jī)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(duì)小球做功 ， 所以小球的機(jī)械能不守恒 ， 下降中彈簧對(duì)其做負(fù)功 ， 小球機(jī)械能不斷減?。簧蠌棔r(shí) ， 彈簧對(duì)其做正功 ， 小球的機(jī)械能又不斷增大 ． 小球從 B到 C再返回 B過程中彈簧對(duì)小球先做負(fù)功 、 后做正功 ， 總功為零 ． 對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng) ， 全過程沒有滑動(dòng)摩擦力 (或介質(zhì)阻力 )做功 ， 所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 ． 【 名師點(diǎn)撥 】 要注意一個(gè)物體機(jī)械能守恒條件和一個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒條件的區(qū)別；要注意一個(gè)物體初 、 末狀態(tài)機(jī)械能相等和這一過程中機(jī)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(shù)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(yùn)動(dòng) B． 合外力對(duì)物體做功等于零 C． 物體的機(jī)械能保持不變 D． 物體機(jī)械能減小 【 解析 】 因物體所受合力 F合 ＝ mgsinθ， 將做加速運(yùn)動(dòng) ， 所以 A項(xiàng)錯(cuò)誤；合外力做的功 W＝ F合 第 3單元 機(jī)械能守恒定律 考點(diǎn)及模型 的構(gòu)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(shì)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(shí)，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(zhì)量為 m ，其勢(shì)能的改變量為 Δ E 水 ＝ mgH －mg ( H －34a ) ＝34mga ，木塊勢(shì)能改變量為 Δ E 木＝ mg ( H －12a ) － mgH ＝－12mga 由動(dòng)能定理，得力 F 所做的功為 W ＝ Δ E 水 ＋ Δ E 木 ＝14mga 【 名師點(diǎn)撥 】 該題復(fù)雜在當(dāng)木塊由開始到沉入池底的過程中 ， 都有相應(yīng)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(gè)實(shí)實(shí)在在物體的位置升降所帶來的勢(shì)能變化有所區(qū)別 ． 應(yīng)加以注意 ． 對(duì)于 “ 重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系 ” 還可進(jìn)一步拓展到 “ 彈力做功與彈性勢(shì)能的變化關(guān)系 ” 、 “ 分子力做功與分子勢(shì)能的變化關(guān)系 ” 、 “ 電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系 ” 中去 ． 【答案】 (1)2 mg ( H － a ) (2) 14 mga 4 ．彈性勢(shì)能 (1) 定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢(shì)能．用 Ep表示． (2) 公式： Ep＝12kx2，即由彈簧本身的材料 ( 勁度系數(shù) k ) 及形變量 x 決定． (3) 相對(duì)性：彈性勢(shì)能是彈簧各部分組成的系統(tǒng)所共有的，與外接物無關(guān)．一般取形變量 x ＝ 0 處的 Ep＝ 0 ，彈簧壓縮量和伸長(zhǎng)量相同時(shí)彈性勢(shì)能相等． (4) 標(biāo)量：彈性勢(shì)能是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，且 Ep≥ 0. 【例 4 】 如右圖所示，質(zhì)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(zhǎng)狀態(tài)， A 距地面高度 h ＝ m ．同時(shí)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(shì)能 Ep與彈簧的勁度系數(shù) k 和 形變量 x 的關(guān)系是： Ep＝12kx2. 試求：B 反彈后，彈簧的最大伸長(zhǎng)量． 【 答案 】
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