《江蘇省2022年高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機(jī)械能守恒定律學(xué)案 必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省2022年高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機(jī)械能守恒定律學(xué)案 必修2(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、江蘇省2022年高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機(jī)械能守恒定律學(xué)案 必修2
緊扣考綱 考情再現(xiàn)
測試內(nèi)容
測試要求
2018年
2017年
2016年
2015年
2014年
重力勢能 重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系
A
23
10、26
彈性勢能
A
6
11
28
9
28
機(jī)械能守恒定律
C
27
28
10
考點(diǎn)一 重力勢能 重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系
(1)重力勢能是物體由于受到重力而具有的跟物體和地球的________________________
2、__的能量.表達(dá)式為Ep=mgh.物體重力勢能的大小與________________有關(guān).
(2)重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系:重力做正功時(shí),重力勢能________,________的重力勢能等于重力做的正功;克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí),重力勢能______,________的重力勢能等于克服重力做的功.重力所做的功只跟________________________________有關(guān),跟物體運(yùn)動的________無關(guān).
例1 (2018·鹽城學(xué)測模擬)如圖1所示,斜坡式自動扶梯將質(zhì)量為50 kg的小華從地面送到4 m高的二樓,g取10 m/s2,在此過程中小華的( )
3、圖1
A.重力做功為2 000 J,重力勢能增加了2 000 J
B.重力做功為-2 000 J,重力勢能增加了2 000 J
C.重力做功為2 000 J,重力勢能減小了2 000 J
D.重力做功為-2 000 J,重力勢能減小了2 000 J
考點(diǎn)二 彈性勢能
物體由于________________________________而具有的能量叫做彈性勢能,物體的________________越大,彈性勢能越大.
例2 (2015·江蘇學(xué)測)如圖2所示,小朋友在玩蹦蹦桿游戲的過程中,關(guān)于桿上彈簧,下列說法中不正確的是( )
圖2
A.彈簧恢復(fù)到原長時(shí),彈性勢能為
4、零
B.彈簧恢復(fù)原長過程中,彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
C.彈簧形變量最大時(shí),彈性勢能不一定最大
D.彈簧壓縮過程中,其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢能
考點(diǎn)三 機(jī)械能守恒定律
(1)機(jī)械能是________和__________的統(tǒng)稱,即E機(jī)械=Ek+Ep.
(2)機(jī)械能守恒定律:______________________________的物體系統(tǒng)內(nèi),物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能________________,這就是機(jī)械能守恒定律,表達(dá)式為Ek1+Ep1=______________________.
特別提醒 判斷機(jī)械能是否守恒的常用方法和常見情形
(1)直接分析
5、某一物理過程中動能與勢能之和是否不變,例如物體沿斜面勻速運(yùn)動,則物體機(jī)械能一定不守恒.
(2)分析受力:如果只受重力(或彈力),則機(jī)械能一定守恒,例如不計(jì)空氣阻力時(shí)做拋體運(yùn)動的物體.
(3)分析受力做功:如果除重力(或彈力)以外有其他力,但其他力不做功,機(jī)械能也守恒,例如在光滑曲面上運(yùn)動的物體機(jī)械能守恒.
(4)系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,系統(tǒng)內(nèi)外也沒有機(jī)械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化.
例3 (2018·宿遷學(xué)測模擬)下列過程中,運(yùn)動物體機(jī)械能守恒的是( )
A.物體沿斜面勻速下滑
B.物體沿水平面做勻速直線運(yùn)動
C.物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動
D.物體豎直向下做勻速
6、直線運(yùn)動
例4 (2018·鹽城學(xué)測模擬)如圖3所示,質(zhì)量為20 kg的小明坐在秋千板上蕩秋千,已知繩長2.5 m,秋千板的質(zhì)量為5 kg,小明和秋千板運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)速度為5 m/s.不計(jì)空氣阻力和繩的質(zhì)量,小明可視為質(zhì)點(diǎn),g=10 m/s2.求:
圖3
(1)小明的最大動能;
(2)秋千板上升的最大高度;
(3)運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)繩對秋千板的拉力.
考點(diǎn)四 機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用
(1)機(jī)械能守恒時(shí)幾種列方程的形式
①選取零勢能面后,確定初、末位置的機(jī)械能,列等式Ek1+Ep1=Ek2+Ep2;
②不需要選取零勢能面,找出物體初、末位置動能變化量和勢能變化量
7、,列等式|ΔEk|=|ΔEp|.
(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟
①確定研究系統(tǒng)(通常是物體和地球、彈簧等)和所研究的物理過程;
②進(jìn)行受力分析判斷機(jī)械能是否守恒;
③選取零勢能面,確定物體在初、末位置的動能和勢能(重力勢能和彈性勢能);
④根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解.
(3)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí),首先判斷是否守恒,分清運(yùn)動過程,確定初、末狀態(tài)列方程.
例5 (2017屆連云港學(xué)測模擬)如圖4所示,在同一豎直平面內(nèi)有兩個(gè)上下正對著的相同半圓形光滑軌道,半徑為R,它們之間的距離為x且可調(diào),在最低點(diǎn)B處與最高點(diǎn)A處各放一個(gè)壓力傳感器.一質(zhì)量為m的小球在兩軌
道間運(yùn)動,小球
8、經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)壓力傳感器示數(shù)為20mg(在后面的實(shí)驗(yàn)中總保持該示數(shù)不變),g為重力加速度,不計(jì)空氣阻力.
圖4
(1)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)的速度大??;
(2)當(dāng)調(diào)節(jié)x=R時(shí),求小球經(jīng)過最高點(diǎn)A處時(shí)壓力傳感器的示數(shù);
(3)在保證小球能經(jīng)過最高點(diǎn)A的情況下改變x,兩壓力傳感器示數(shù)差的絕對值ΔF也隨之改變.試通過計(jì)算在坐標(biāo)系中畫出隨變化的圖象.
1.(2018·江蘇學(xué)測)宋代詩人蘇軾的名句“會挽雕弓如滿月,西北望,射天狼”中蘊(yùn)含了一些物理知識.關(guān)于拉弓過程,下列說法正確的是( )
A.人對弓的作用力大于弓對人的作用力
B.人對弓的作用力小于弓對
9、人的作用力
C.弓的彈性形變越大,彈性勢能就越大
D.弓的彈性形變越大,彈性勢能就越小
2.(2017·江蘇學(xué)測)如圖5所示,兩個(gè)相同的彈簧懸掛在天花板上.彈簧A下端掛一重物M,彈簧B受一豎直拉力F作用,兩彈簧的伸長量相等,未超過彈性限度.則兩彈簧彈性勢能的關(guān)系為( )
圖5
A.EpA>EpB B.EpA
10、
4.(2014·江蘇學(xué)測)在一次軍事演習(xí)中,傘兵跳離飛機(jī)后打開降落傘,實(shí)施定點(diǎn)降落,在傘兵勻速下落的過程中,下列說法正確的是( )
A.傘兵的機(jī)械能守恒,重力勢能不變
B.傘兵的機(jī)械能守恒,重力勢能減小
C.傘兵的機(jī)械能不守恒,重力勢能不變
D.傘兵的機(jī)械能不守恒,重力勢能減小
答案精析
考點(diǎn)突破
考點(diǎn)一
(1)相對位置有關(guān) 所選零勢能面 (2)減少 減少 增加 增加 初、末位置的高度差 路徑
例1 B [小華上升過程重力做負(fù)功WG=-mgh=-2 000 J,重力勢能增加ΔE
11、p=mgh=
2 000 J.]
考點(diǎn)二
發(fā)生彈性形變 彈性形變
例2 C [彈簧形變量越大,彈性勢能越大,C錯(cuò)誤.彈簧恢復(fù)到原長時(shí)彈性勢能為零,彈簧恢復(fù)原長的過程中,彈性勢能減少,彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,彈簧壓縮的過程中,其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,A、B、D正確.]
考點(diǎn)三
(1)動能 勢能 (2)在只有重力或彈力做功 保持不變 Ek2+Ep2
例3 B
例4 見解析
解析 (1)運(yùn)動至最低點(diǎn)時(shí),速度最大,動能最大,
Ekm=mv2=250 J
(2)從最低點(diǎn)到最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得
mgh=mv2
h=1.25 m
(3)在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得
12、F-(m+m′)g=(m+m′)
F=500 N.
考點(diǎn)四
例5 (1) (2)12mg (3)見解析圖
解析 (1)在B點(diǎn),由牛頓第二定律可知
FB-mg=m,得vB=.
(2)對B→A的過程,由機(jī)械能守恒定律可知
mvA2+mg(2R+x)=mvB2,
得vA2=13gR
在A點(diǎn),由牛頓第二定律可知FA+mg=m,
得FA=12mg.
(3)由第(2)問可知FA=14mg-2mg,
所以ΔF=6mg+2mg
即=6+2.
若小球能通過最高點(diǎn)A,A點(diǎn)的力傳感器的示數(shù)FA≥0,
由FA=14mg-2mg,
可得x≤7R,圖象如圖所示.
真題演練
1.C 2.C 3.A 4.D