1、NO.1备考基础要打牢 NO.2基本考点要研透 NO.3课时跟踪检测 教材回顾（二）机械能守恒与能量守恒备考基础要打牢 NO.1 一、重力(弹力)做功与重力(弹性)势能1重力做功的特点(1)重力做功与无关，只与始、末位置的有关。(2)重力做功不引起物体的变化。2重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能；重力对物体做负功，重力势能。(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能变化量的_，即 WG。(3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取。路径高度差机械能减小增大负值Ep无关3弹性势能(1)概念：物体由于发生而具有的能。(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变
2、量及劲度系数有关，弹簧的形变量，劲度系数，弹簧的弹性势能越大。(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力对物体做的功等于弹簧弹性势能变化量的负值，即 WEp，类似于重力做功与重力势能变化的关系。弹性形变越大越大小题速验关于重力势能，下列说法中正确的是()A物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C一个物体的重力势能从5 J 变化到3 J，重力势能减少了D重力势能的减少量等于重力对物体做的功答案：D二、机械能守恒定律1机械能_和统称为机械能，其中势能包括重力势能和弹性势能。2机械能守恒定律(1)内容：在只有做功的物体系统内，动能与势能可以相互转
3、化，而总的机械能。(2)表达式：12mv12mgh112mv22mgh2。动能势能重力或弹力保持不变深化理解判断物体机械能是否守恒的两个角度1第一个角度，根据守恒表达式，如果 E1E2，则物体的机械能守恒。2第二个角度，根据守恒条件，具体情况如下：(1)如果物体只受重力，则机械能守恒。(2)物体还受其他力，但其他力对物体不做功或做功代数和为零，则机械能守恒。(3)需要特别注意的是如图甲、乙、丙所示情形，系统的机械能守恒，但物体的机械能不守恒。小题速验(判断正误)1物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。()2合外力做功为零，物体的机械能一定守恒。()3物体除受重力外，还存在其他力作用，但其
4、他力不做功，物体的机械能一定守恒。()答案：1.2.3.1功能关系(1)功是的量度，即做了多少功就有多少发生了转化。(2)做功的过程一定伴随着能量的，而且能量的转化必须通过做功来实现。2能量守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空。它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量。(2)表达式：E1E2。三、功能关系和能量守恒定律能量转化能量转化消失转化转移保持不变深化理解力学中常见功与对应能量的变化关系功能量变化关系式合外力做的功动能的变化量W合Ek重力做的功重力势能的变化量WGEp弹簧弹力做的功弹性势能的变化量W弹Ep除重力或系统内弹簧弹力
5、以外的其他力做的功机械能的变化量W其他E一对滑动摩擦力做功的代数和因摩擦而产生的内能FfxQ(x为物体间的相对位移)小题速验(判断正误)1力对物体做了多少功，物体就有多少能。()2物体在速度增大时，其机械能可能在减小。()3重力和弹簧弹力之外的力做功的过程是机械能和其他形式能量转化的过程。()4一对互为作用力与反作用力的摩擦力做的总功，等于系统增加的内能。()答案：1.2.3.4.基本考点要研透 NO.2 考点一 机械能守恒的判断与应用题点一 重力做功的理解和机械能守恒的判断1考查机械能变化的分析如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包，最终在接近地
6、面时以较小速度匀速下落，安全着陆，则跳伞者打开包后()A机械能一直减小B机械能一直增大C动能一直减小D重力势能一直增大解析：打开伞包后，跳伞者先减速后匀速，动能先减小后不变，C 错误；跳伞者高度下降，重力势能减小，D 错误；空气阻力一直做负功，机械能一直减小，A 正确，B 错误。答案：A 2.考查机械能守恒的判断多选溜溜球是一种流行的健身玩具，具有很浓的趣味性，备受学生的欢迎。溜溜球类似“滚摆”，对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成)，轴上套一个可以自由转动的圆筒，圆筒上系一条长约 1 m 的棉线，玩时手掌向下，用力向正下方掷出溜溜球，当滚到最低处时，轻抖手腕，向上拉一下绳线，溜
7、溜球将返回到你的手上，如图所示。溜溜球在运动过程中(2018深圳调研)()A一边转动一边向下运动，由于重力做功，溜溜球越转越快，动能不断增大，溜溜球的势能转化为动能B在溜溜球上下运动中，由于发生动能和势能的相互转化，因此机械能守恒C在溜溜球上下运动中，由于空气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损失一部分机械能D在溜溜球转到最低点绳子要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，给溜溜球提供能量解析：一边转动一边向下运动，由于重力做功，溜溜球越转越快，动能不断增大，溜溜球的势能转化为动能，故选项 A 正确；在溜溜球上下运动中，由于细线拉力做功，机械能不守恒，故选项 B 错误；在溜溜球上下运动中
8、，由于空气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用，会损失部分机械能，故选项 C 正确；在溜溜球转到最低点要开始向上缠绕时，轻抖手腕，向上拉一下绳子，拉力做功，会给溜溜球提供能量，故选项 D 正确。答案：ACD 题点二 机械能守恒定律的应用1考查平抛运动中的机械能守恒在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A一样大 B水平抛的最大C斜向上抛的最大D斜向下抛的最大解析：不计空气阻力的抛体运动，机械能守恒。故以相同的速率向不同的方向抛出，落至同一水平地面时，小球速度的大小相等。答案：A 2考查圆周运动中的机械能守恒 小球 P和
9、Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(2016全国卷)()AP 球的速度一定大于 Q 球的速度BP 球的动能一定小于 Q 球的动能CP 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力DP 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度解析：两球由静止释放到运动到轨迹最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，取轨迹的最低点为零势能点，则由机械能守恒定律得 mgL12mv2，v 2gL，因 LPLQ，则 vPvQ，又 mPmQ，则两球的动能无法比较，选项 A、B
10、 错误；在最低点绳的拉力为 F，则 Fmgmv2L，则 F3mg，因 mPmQ，则 FPFQ，选项 C 正确；向心加速度 aFmgm2g，选项 D 错误。答案：C 3.考查机械能守恒定律的应用根据伽利略理想斜面实验，利用如图所示的轨道装置做实验：在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料，小球从左侧斜轨上的 O 点由静止释放后沿斜轨向下运动，并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为 1、2、3。对比这三次实验可知()A第一次实验中小球接触的材料是最光滑的B第二次实验中小球的机械能守恒C第三次实验中小球的惯性最大D第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大解析：如果斜面光滑，则小球应到达等高的位置，则由题图可
11、知，三次实验中小球均受到阻力作用，第一次实验中小球上升的高度最低，接触的材料是最不光滑的，选项 A 错误；第二次实验中小球上升的高度低于原来的高度，说明有阻力做负功，故机械能不守恒，选项 B 错误；惯性只与质量有关，选项 C 错误；第三次实验中小球到达最低点的速度最大，则根据向心力公式可知，小球对轨道最低点的压力最大，所以选项 D 正确。答案：D 通关锦囊应用机械能守恒定律解题的一般步骤考点二 几种常见功能关系的应用1考查与外力做功有关的功能关系如图，一质量为 m、长度为 l 的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂。用外力将绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至 M 点，M 点与绳的上端 P 相距13l。
12、重力加速度大小为 g。在此过程中，外力做的功为(2017全国卷)()A19mglB16mglC13mglD12mgl解析：Q M 段绳的质量为 m23m，未拉起时，Q M 段绳的重心在 Q M 中点处，与 M 点距离为13l，绳的下端 Q 拉到 M点时，Q M 段绳的重心与 M 点距离为16l，此过程重力做功 WGmg13l16l 19mgl，将绳的下端 Q 拉到 M 点的过程中，由能量守恒定律，可知外力做功 WWG19mgl，可知A 项正确，B、C、D 项错误。答案：A 2考查与摩擦生热有关的功能关系多选如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板 B，木板 B 上放着木块 A，A、B 间的接触面
13、粗糙，现用一水平拉力 F 作用在 A 上，使其由静止开始在木板 B 上运动，则下列说法正确的是()A拉力 F 做的功等于 A、B 系统动能的增加量B拉力 F 做的功大于 A、B 系统动能的增加量C拉力 F 和 B 对 A 做的功之和小于 A 的动能的增加量DA 对 B 做的功等于 B 的动能的增加量解析：对整体分析可知，F 做功转化为 A、B 的动能及系统的内能，故 F 做的功一定大于 A、B 系统动能的增加量，故 A 错误，B 正确；由动能定理可知，拉力 F 和 B 对 A 做的功之和等于 A 的动能的增加量，选项 C 错误；根据动能定理可知，A对 B 做的功等于 B 的动能的增加量，选项
14、D 正确。答案：BD 3.考查与弹性势能有关的功能关系如图所示，重 10 N 的滑块在倾角为 30的斜面上，从 a点由静止开始下滑，到 b 点开始压缩轻弹簧，到 c 点时达到最大速度，到 d 点(图中未画出)开始弹回，返回 b点离开弹簧，恰能再回到 a 点。若 bc0.1 m，弹簧弹性势能的最大值为 8 J，则下列说法正确的是()A轻弹簧的劲度系数是 50 N/mB从 d 到 b 滑块克服重力做功 8 JC滑块的动能最大值为 8 JD从 d 点到 c 点弹簧的弹力对滑块做功 8 J解析：当滑块的合力为 0 时，滑块速度最大，即知在 c 点时滑块的速度最大，此瞬间滑块受力平衡，则有 mgsin
15、30kbc，可得 kmgsin 30bc100.50.1 N/m50 N/m，故选项 A 正确；滑块从 d 到 a，运用动能定理得 WGW 弹00，又 W 弹Ep8 J，可得 WG8 J，即克服重力做功 8 J，所以从 d 到 b 滑块克服重力做功小于 8 J，故选项 B 错误；滑块从 a 到 c，由系统的机械能守恒知：滑块的动能增加量与弹性势能增加量之和等于重力势能的减少量，小于 8 J，所以滑块的动能最大值小于 8 J，故选项 C 错误；弹簧弹性势能的最大值为 8 J，根据功能关系知从 d点到 b 点弹簧的弹力对滑块做功为 8 J。从 d 点到 c 点弹簧的弹力对滑块做功小于 8 J，故选
16、项 D 错误。答案：A 通关锦囊应用功能关系解题的要点1功是能量转化的量度。应用功能关系解题，关键是确定哪种力做功(是做正功还是负功)，与哪种形式的能量转化相对应。2根据题中所述的力做功及能量转化形式，灵活选择公式求解。考点三 能量守恒定律的应用1考查与弹簧有关的能量守恒多选如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在 A 处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从 A 处缓慢下降，到达 B 处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为 W。不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法正确的有()A物体重力势能减小量一定大于 WB弹簧弹性势能增加量一定小于 WC物体与弹簧组成的
17、系统机械能增加量为 WD若将物体从 A 处由静止释放，则物体到达 B 处时的动能为 W解析：根据能量守恒定律可知，在此过程中减少的重力势能 mghEpW，所以物体重力势能减小量一定大于 W，不能确定弹簧弹性势能增加量与 W 的大小关系，故 A 正确，B 错误；支持力对物体做负功，所以物体与弹簧组成的系统机械能减少 W，所以 C 错误；若将物体从 A 处由静止释放，从 A 到 B 的过程，根据动能定理：EkmghEpW，所以 D 正确。答案：AD 2考查圆周运动中的能量守恒如图所示，光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形轨道在 B 点相切，半圆形轨道的半径为 R。一个质量为 m 的物体将弹簧压缩至
18、 A 点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过 B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的 8 倍，之后向上运动恰能到达最高点 C(不计空气阻力)。试求：(1)物体在 A 点时弹簧的弹性势能；(2)物体从 B 点运动至 C 点的过程中产生的内能。解析：(1)设物体在 B 点的速度为 vB，所受弹力为 FNB，则有 FNBmgmvB2R又 FNB8mg由能量守恒定律可知弹性势能 Ep12mvB272mgR。(2)设物体在 C 点的速度为 vC，由题意可知 mgmvC2R物体由 B 点运动到 C 点的过程中，由能量守恒定律得Q 12mvB212mvC22mgR 解得 Q mgR。答案：(1)72mgR (2)mgR通关锦囊应用能量守恒定律解题1基本思路(1)转化：某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量相等。(2)转移：某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量相等。2一般步骤(1)分清哪几种形式的能(如机械能、内能等)在变化。(2)分别列出减少的能量 E 减和增加的能量 E 增的表达式或列出最初的能量 E 初和最终的能量 E 终的表达式。(3)根据 E 减E 增或 E 初E 终列式求解。“课时跟踪检测”见“夯基保分练（二）”(单击进入电子文档)谢观看THANK YOU FOR WATCHING谢
