高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點(diǎn)總結(jié)(編輯修改稿)
2024-09-25 14:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能守恒，在最高點(diǎn)的機(jī)械能是mg(H＋ h)，與小球落地前瞬間的機(jī)械能相等，故選C. 答案： C 3．如圖 5－ 3－ 7所示，斜面體置 于光滑水平地面上，其光滑斜面上 有一物體由靜止下滑，在物體下滑 過程中，下列說法正確的是 ( ) A．物體的重力勢能減少，動能增加 B．斜面體的機(jī)械能不變 C．斜面對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功 D．物體和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 圖 5－ 3－ 7 解析： 物體下滑過程中，由于物體與斜面體相互間有垂直于斜面的作用力，使斜面體加速運(yùn)動，斜面體的動能增加；物體沿斜面下滑時(shí)，既沿斜面向下運(yùn)動，又隨斜面體向右運(yùn)動，其合速度方向與彈力方向不垂直，且夾角大于90176。 ，所以物體克服相互作用力做功，物體的機(jī)械能減少，但動能增加，重力勢能減少，故 A項(xiàng)正確， B、 C項(xiàng)錯誤．對物體與斜面體組成的系統(tǒng)，只有動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒， D項(xiàng)正確． 答案： AD 4． (2020大連模擬 )如圖 5－ 3－ 8所示，在高 m的光滑 平臺上有一個質(zhì)量為 2 kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí)，小球被彈出，小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60176。 角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢能為 (g＝ 10 m/s2) ( ) A． 10 J B． 15 J C． 20 J D． 25 J 圖 5－ 3－ 8 解析： 由 h＝ gt2和 vy＝ gt得： vy＝ m/s，落地時(shí)，由 tan60176。 ＝ 可得： v0 ＝ m/s，由機(jī)械能守恒得： Ep＝ mv02，解得： Ep＝ 10 J，故 A正確． 答案： A 5． (2020寧波模擬 )跳臺滑雪是勇 敢者的運(yùn)動，它是利用山勢特 別建造的跳臺．運(yùn)動員穿著專 用滑雪板，不帶雪杖在助滑路 這項(xiàng)運(yùn)動極為壯觀．設(shè)一位運(yùn) 動員由山坡頂?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)動員水平飛出的速度 v0＝ 20 m/s，山坡傾角為 θ＝ 37176。 ，山坡可以看成一個 斜面． (g＝ 10 m/s2， sin37176。 ＝ ， cos37176。 ＝ )求： (1)運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間 t； (2)AB間的距離 s； (3)運(yùn)動員運(yùn)動到 B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能． (以 A點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，運(yùn)動員的質(zhì)量 m＝ 60 kg) 解析： (1)運(yùn)動員由 A到 B做平拋運(yùn)動，水平方向的位移為 x＝ v0t ① 豎直方向的位移為 y＝ gt2 ② ＝ tan37176。 ③ 由 ①②③ 可得 t＝ ＝ 3 s． ④ (2)由題意可知 sin37176。 ＝ ⑤ 聯(lián)立 ②⑤ 得 s＝ t2 將 t＝ 3 s代入上式得 s＝ 75 m. (3)運(yùn)動員由 A到 B的過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，故運(yùn)動員在 B點(diǎn)的機(jī)械能 EB與運(yùn)動員在 A點(diǎn)的機(jī)械能相等，即： EB＝ mv02＝ 60 202 J＝ 104 J 答案： (1)3 s (2)75 m (3) 104 J 一、功能關(guān)系 1．功是 的量度，即做了多少功，就有多少能量發(fā) 生了轉(zhuǎn)化． 2．做功的過程一定伴隨有 ，而且 必 須通過做功來實(shí)現(xiàn)． 能量轉(zhuǎn)化 能量的轉(zhuǎn)化 能量的轉(zhuǎn)化 2．表達(dá)式： ΔE減 ＝ ． 二、能量守恒定律 1．內(nèi)容：能量既不會消滅，也 ，它只會從一種形 式 為其他形式，或者從一個物體 到另一個物體， 而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量 ． 不會創(chuàng)生 轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)化 保持不變 ΔE增 ΔE減 表示某個物體或某種形式的能量的減少量，等于初狀態(tài)能量減去末狀態(tài)能量； ΔE增 表示其他物體或其他形式的能量的增加量，等于末狀態(tài)能量減去初狀態(tài)能量． 1．合外力對物體做的功等于物體動能的改變． W合 ＝ Ek2－ Ek1，即動能定理． 2．重力做的功對應(yīng)重力勢能的改變． WG＝－ ΔEp＝ Ep1－ Ep2 重力做多少正功，重力勢能就減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢能就增加多少． 3．彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應(yīng)． WF＝－ ΔEp＝ Ep1－ Ep2 彈力做多少正功，彈性勢能就減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢能就增加多少． 4．除重力或彈簧彈力以外的其他力做的功與物體機(jī)械能的 增量相對應(yīng)，即 W其他 ＝ ΔE. (1)除重力或彈簧彈力以外的其他力做多少正功，物體的機(jī) 械能就增加多少． (2)除重力或彈簧彈力以外的其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī) 械能就減少多少． (3)除重力或彈簧彈力以外的其他力不做功，物體的機(jī)械能 守恒． 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，但 “ 功 ” 并不是 “ 能 ” ，它僅是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的途徑． 1． (2020廣東理基 )游樂場中的一種滑梯如圖 5－ 4－1 所示．小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動了一段距離后停下來，則 ( ) A．下滑過程中支持力對小朋友做功 B．下滑過程中小朋友的重力勢能增加 C．整個運(yùn)動過程中小朋友的機(jī)械能守恒 D．在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負(fù)功 解析： 下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功， A錯誤；越往下滑動重力勢能越小， B錯誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少， D正確， C錯誤． 答案： D 類別 比較 靜摩擦力 滑動摩擦力 不同點(diǎn) 能量的轉(zhuǎn)化方面 在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 (靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用 )，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
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