高考总复习机械能守恒定律
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1、(对应学生用书对应学生用书P87)一、重力做功与重力势能一、重力做功与重力势能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量，叫做势能，势能包括相互作用的物体凭借其位置而具有的能量，叫做势能，势能包括重力重力势能和势能和弹性弹性势能势能1重力势能重力势能(1)概念：物体由于概念：物体由于被举高被举高而具有的能而具有的能(2)大小：大小：Epmgh.(3)相对性：重力势能的大小和正负与相对性：重力势能的大小和正负与参考平面参考平面的选取有关，在其的选取有关，在其之上的为之上的为正正值，在其之下的为值，在其之下的为负负值值(4)系统性：重力势能是系统性：重力势能是地球地球与与物体物体所组成的这个所组成的这个
2、“系统系统”所共有所共有的的(5)重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关(6)重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做的功重力对物体做的功等于等于物体重力势能的减少量，即物体重力势能的减少量，即WG(Ep2Ep1)Ep1Ep2.2弹性势能弹性势能(1)概念：物体由于发生概念：物体由于发生弹性形变弹性形变而具有的能而具有的能(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变量形变量及及劲度系数
3、劲度系数有有关关(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功正功，弹性势能减小，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能弹力做负功，弹性势能增加增加问题探究问题探究1势能是标量，但是势能有正负，势能的正负表示什么势能是标量，但是势能有正负，势能的正负表示什么含义？和我们前面所学的功的正负的含义相同吗？含义？和我们前面所学的功的正负的含义相同吗？提示提示由于势能是标量，其正负表示大小，即势能为正，说明由于势能是标量，其正负表示大小，即势能为正，说明物体在零势能面的上方，重力势能大于零；势能为负，说明物体在零势物体在零势能面的上方，重力势能大于零；势能为负，说明物体
4、在零势能面的下方，重力势能小于零不同的物理量的正负有着不同的物理意能面的下方，重力势能小于零不同的物理量的正负有着不同的物理意义，如前面功的正负表示做功的性质，速度、加速度等矢量的正负表示义，如前面功的正负表示做功的性质，速度、加速度等矢量的正负表示方向方向二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律()1机械能：动能和势能统称为机械能，即机械能：动能和势能统称为机械能，即EEkEp.2机械能守恒定律机械能守恒定律(1)内容：在只有内容：在只有重力重力或或弹力弹力做功的物体系统内，动能与势能可以做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能相互转化，而总的机械能保持不变保持不变(2)表达式：表
5、达式：Ep1Ek1Ep2Ek2.(3)机械能守恒的条件：机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功只有重力或弹力做功问题探究问题探究2当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒吗？吗？提示提示物体受到的合外力为零，但除重力、弹力以外的其他力物体受到的合外力为零，但除重力、弹力以外的其他力做功代数和不为零，则机械能就不守恒做功代数和不为零，则机械能就不守恒(对应学生用书对应学生用书P87)要点一要点一机械能是否守恒的判断方法机械能是否守恒的判断方法1.用做功来判断：分析物体或系统受力情况用做功来判断：分析物体或系统受力情况(包括内力和外力包括内力和外力
6、)，明，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功(不是只受重不是只受重力或弹力力或弹力)，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒，否则机械能不守恒恒，否则机械能不守恒. 例如炮弹爆炸时内力做功，因而爆炸前后系统例如炮弹爆炸时内力做功，因而爆炸前后系统机械能不守恒机械能不守恒2用能量转化来判定：若物体或系统中只有动能和势能的相互转用能量转化来判定：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体机械能守恒化而无机械能与其他形式的能的转化，则物
7、体机械能守恒3对绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说对绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能不守恒，且能量损明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能不守恒，且能量损失最大失最大(2011正定月考正定月考)对于做变速运动的物体，下列说法正确的是对于做变速运动的物体，下列说法正确的是()A仅靠重力改变物体的运动状态，则物体的机械能保持不变仅靠重力改变物体的运动状态，则物体的机械能保持不变B不是靠重力、弹力改变物体的运动状态，则物体的机械能一不是靠重力、弹力改变物体的运动状态，则物体的机械能一定改变定改变C若改变物体速
8、度的作用力是摩擦力，则物体的机械能一定改若改变物体速度的作用力是摩擦力，则物体的机械能一定改变变D物体在速度增大的过程中，其机械能可能反而减小物体在速度增大的过程中，其机械能可能反而减小解析解析物体运动状态的改变指的是速度的改变，当只有重力改物体运动状态的改变指的是速度的改变，当只有重力改变物体的运动状态时，存在两种情况，一是速度大小变化，只有重力做变物体的运动状态时，存在两种情况，一是速度大小变化，只有重力做功机械能不变，二是重力也不做功，没有任何力做功，物体的机械能也功机械能不变，二是重力也不做功，没有任何力做功，物体的机械能也保持不变，保持不变，A正确；不是靠重力、弹力改变物体的运动状态
9、，而是其他正确；不是靠重力、弹力改变物体的运动状态，而是其他力改变物体的运动状态，若其他力只改变速度的方向，不改变速度的大力改变物体的运动状态，若其他力只改变速度的方向，不改变速度的大小，则物体的机械能不变，小，则物体的机械能不变，B、C错误；物体在速度增大的过程中，动错误；物体在速度增大的过程中，动能增大，如果此过程中重力势能的减少量大于动能的增加量，物体的机能增大，如果此过程中重力势能的减少量大于动能的增加量，物体的机械能则是减少的，械能则是减少的，D正确正确. 故正确答案为故正确答案为AD.答案答案AD要点二要点二机械能守恒定律的表达式及应用机械能守恒定律的表达式及应用 表达角度表达公式
10、表达意义注意事项守恒观点EkEpEkEp系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等应用时应选好重力势能的零势能面，且初、末状态必须用同一零势能面计算势能转化观点EkEp表示系统(或物体)机械能守恒时，系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量，可不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差转移观点E增E减表示若系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等常用于解决两个或多个物体系的机械能守恒问题机械能守恒定律是一种机械能守恒定律是一种“能能能转化能转化”关系，其守恒是有条件的，关系，其守恒是有条件的，
11、因此，应用时要注意对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出因此，应用时要注意对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断动能定理反映的是判断动能定理反映的是“功功能转化能转化”关系，应用时要注意两个规律关系，应用时要注意两个规律中功和能的不同含义和表达式中功和能的不同含义和表达式如右图所示，一根全长为如右图所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的轻小滑轮上，当受到轻微的扰动时，铁链开始滑动，求铁链脱离滑轮瞬轻小滑轮上，当受到轻微的扰动时，铁链开始滑动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小间速度的大小(对应学生用书对应学生用书P88)题型一题型一机械
