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第三節(jié) 機械能守恒定律,,第五章 機械能及其守恒定律,一、重力勢能 1．定義：物體的重力勢能等于它所受_______與__________的乘積． 2．公式：Ep＝___________. 3．矢標性：重力勢能是______量，正負表示其_________．,重力,高度,mgh,標,大小,4．特點 (1)系統(tǒng)性：重力勢能是_______和__________共有的． (2)相對性：重力勢能的大小與____________的選取有關．重力勢能的變化是________的，與參考平面的選取_______． 5．重力做功與重力勢能變化的關系 重力做正功時，重力勢能__________； 重力做負功時，重力勢能___________；重力做多少正(負)功，重力勢能就______________多少，即WG＝_______________.,地球,物體,參考平面,絕對,無關,減小,增大,減小(增大),Ep1－Ep2,1.(單選)(2015·太原質檢)將質量為100 kg的物體從地面提升到10 m高處，在這個過程中，下列說法中正確的是(取g＝10 m/s2)( ) A．重力做正功，重力勢能增加1.0×104 J B．重力做正功，重力勢能減少1.0×104 J C．重力做負功，重力勢能增加1.0×104 J D．重力做負功，重力勢能減少1.0×104 J,C,二、彈性勢能 1．定義：物體由于發(fā)生_______________而具有的能． 2．大?。簭椥詣菽艿拇笮∨c_______________及_______________有關，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)_______________，彈簧的彈性勢能越大． 3．彈力做功與彈性勢能變化的關系 彈力做正功，彈性勢能__________；彈力做負功，彈性勢能_______________．,彈性形變,形變量,勁度系數(shù),越大,減小,增大,2.(單選)(2015·杭州模擬)如 圖所示在光滑水平面上有一物體，它的 左端連接著一輕彈簧，彈簧的另一端固 定在墻上，在力F作用下物體處于靜止狀態(tài)，當撤去力F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是( ) A．彈簧的彈性勢能逐漸減少 B．物體的機械能不變 C．彈簧的彈性勢能先增加后減少 D．彈簧的彈性勢能先減少后增加,D,三、機械能守恒定律 1．內(nèi)容：在只有________或__________做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉化，而總的機械能保持__________． 2．表達式 (1)守恒觀點:Ek1＋Ep1＝__________ (要選零勢能參考平面). (2)轉化觀點：ΔEk＝_________ (不用選零勢能參考平面)． (3)轉移觀點：ΔEA增＝________ (不用選零勢能參考平面)． 3．機械能守恒的條件 只有__________ (或_______)做功或雖有其他外力做功但其他力做功的代數(shù)和___________．,重力,彈力,不變,Ek2＋Ep2,－ΔEp,ΔEB減,重力,彈力,為零,3.(單選)(2015·云南昆明三中、玉溪一中統(tǒng)考)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m 的小 球，小球與一輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地 面上的 A點，已知桿與 水 平面之間的夾角 θ45°，當小球位 于 B 點時，彈簧與桿垂直，此時彈簧處于原長．現(xiàn)讓 小 球自C點 由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個過程中，關于小球 的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是( ),B,A．小球的動能與重力勢能之和保持不變 B．小球的動能與重力勢能之和先增大后減小 C．小球的動能與彈簧的彈性勢能之和保持不變 D．小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變,考點一 機械能守恒的判斷方法,考點二 機械能守恒定律及應用,考點一 機械能守恒的判斷方法 1．利用機械能的定義判斷(直接判斷)：分析動能和勢能的和是否變化． 2．用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重 力(或彈 簧 的彈 力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代數(shù)和為零，則機械能守恒． 3．用能量轉化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化，則物體系統(tǒng) 機械能守恒．,(多選)如圖所示，下列關于機械能是否守恒的判斷正確的是( ) A．甲圖中，火箭升空的過程中，若勻速升空機械能守恒，若加速升空機械能不守恒 B．乙圖中物體勻速運動，機械能守恒 C．丙圖中小球做勻速圓周運動，機械能守恒 D．丁圖中，輕彈簧將A、B兩小車彈開，兩小車組成的系統(tǒng)機械能不守恒，兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,CD,[解析] 甲圖中無論火箭勻速上升還是加速上升，由于有推力做功，機械能增加，因而機械能不守恒． 乙圖中拉力F做功，機械能不守恒． 丙圖中，小球受到的所有力都不做功，機械能守恒． 丁圖中，彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉化為兩小車的動能，兩小車與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒．,[總結提升] (1)機械能守恒的條件絕不是合外力的功等于 零，更不是合外力為零；“只有重力做功”不等于 “只受重力作用”． (2)分析機械能是否守恒時，必須明確要研究的系統(tǒng)． (3)只要涉及滑動摩擦力做功，機械能一定不守恒．對于一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒．,1.(多選)如圖所示，一輕彈簧一端 固定在O點，另一端系一小球，將小球從與懸 點O在同一水平面且使彈簧保持原長的A點無 初速度地釋放，讓小球自由擺下，不計空氣阻 力，在小球由A點擺向最低點B的過程中，下列說法中正確的是( ) A．小球的機械能守恒 B．小球的機械能減少 C．小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變 D．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,BD,考點二 機械能守恒定律及應用 1．三種表達式的選擇 如果系統(tǒng)(除地球外)只有一個物體，用守恒觀點列方程較方便；對于由兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)，用轉化或轉移的觀點列方程較簡便．,[審題突破] (1)m1到達B點時，兩球速度大小有何關系？ (2)從開始到繩斷，兩球高度變化各為多少？,[總結提升] (1)應用機械能守恒定律解題時，要正確選擇系統(tǒng)和過程． (2)對于通過繩或桿連接的多個物體組成的系統(tǒng)，注意找物體間的速度關系和高度變化關系． (3)鏈條、液柱類不能看做質點的物體，要按重心位置確定高度．,D,方法技巧——機械能守恒定律和動能定理的綜合應用 在求解多個物體組成的系統(tǒng)的內(nèi)力做功時，一般先對系統(tǒng)應用機械能守恒定律，再對其中的一個物體應用動能定理．,[審題點睛] (1)兩環(huán)與細線組成的系統(tǒng)機械能是否守恒？ (2)兩環(huán)在末態(tài)時的速度關系？ (3)細線拉力對環(huán)做的功屬于變力做功，如何求解？,[答案] －0.5 J 0.5 J,[總結提升] 對通過細線(細桿)連接的物體系統(tǒng)，細線(細 桿)對兩物體做的功大小相等、符號相反，即對系統(tǒng)做的總功 為零，其效果是使機械能在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉移．,3.(原創(chuàng)題)如圖所示，一輕桿兩端分別 固 定質量均為m的小球A和B，放置于光滑半徑為R的半圓軌道中，A球與圓心等高，B球恰在半圓的最低點，然后由靜止釋放，求在兩球達到最大速度的過程中，輕桿對B球做的功．,