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第三节 机械能守恒定律,第五章 机械能及其守恒定律,一、重力势能 1定义：物体的重力势能等于它所受_与_的乘积 2公式：Ep_. 3矢标性：重力势能是_量，正负表示其_,重力,高度,mgh,标,大小,4特点 (1)系统性：重力势能是_和_共有的 (2)相对性：重力势能的大小与_的选取有关重力势能的变化是_的，与参考平面的选取_ 5重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时，重力势能_； 重力做负功时，重力势能_；重力做多少正(负)功，重力势能就_多少，即WG_.,地球,物体,参考平面,绝对,无关,减小,增大,减小(增大),Ep1Ep2,1.(单选)(2015太原质检)将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是(取g10 m/s2)( ) A重力做正功，重力势能增加1.0104 J B重力做正功，重力势能减少1.0104 J C重力做负功，重力势能增加1.0104 J D重力做负功，重力势能减少1.0104 J,C,二、弹性势能 1定义：物体由于发生_而具有的能 2大小：弹性势能的大小与_及_有关，弹簧的形变量越大，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 弹力做正功，弹性势能_；弹力做负功，弹性势能_,弹性形变,形变量,劲度系数,越大,减小,增大,2.(单选)(2015杭州模拟)如 图所示在光滑水平面上有一物体，它的 左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固 定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( ) A弹簧的弹性势能逐渐减少 B物体的机械能不变 C弹簧的弹性势能先增加后减少 D弹簧的弹性势能先减少后增加,D,三、机械能守恒定律 1内容：在只有_或_做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持_ 2表达式 (1)守恒观点:Ek1Ep1_ (要选零势能参考平面). (2)转化观点：Ek_ (不用选零势能参考平面) (3)转移观点：EA增_ (不用选零势能参考平面) 3机械能守恒的条件 只有_ (或_)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和_,重力,弹力,不变,Ek2Ep2,Ep,EB减,重力,弹力,为零,3.(单选)(2015云南昆明三中、玉溪一中统考)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的小 球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地 面上的 A点，已知杆与 水 平面之间的夹角 45，当小球位 于 B 点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长现让 小 球自C点 由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球 的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是( ),B,A小球的动能与重力势能之和保持不变 B小球的动能与重力势能之和先增大后减小 C小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变 D小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变,考点一 机械能守恒的判断方法,考点二 机械能守恒定律及应用,考点一 机械能守恒的判断方法 1利用机械能的定义判断(直接判断)：分析动能和势能的和是否变化 2用做功判断：若物体或系统只有重 力(或弹 簧 的弹 力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒 3用能量转化来判断：若物体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，则物体系统 机械能守恒,(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ) A甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒 B乙图中物体匀速运动，机械能守恒 C丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒 D丁图中，轻弹簧将A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒,CD,解析 甲图中无论火箭匀速上升还是加速上升，由于有推力做功，机械能增加，因而机械能不守恒 乙图中拉力F做功，机械能不守恒 丙图中，小球受到的所有力都不做功，机械能守恒 丁图中，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为两小车的动能，两小车与弹簧组成的系统机械能守恒,总结提升 (1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于 零，更不是合外力为零；“只有重力做功”不等于 “只受重力作用” (2)分析机械能是否守恒时，必须明确要研究的系统 (3)只要涉及滑动摩擦力做功，机械能一定不守恒对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒,1.(多选)如图所示，一轻弹簧一端 固定在O点，另一端系一小球，将小球从与悬 点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无 初速度地释放，让小球自由摆下，不计空气阻 力，在小球由A点摆向最低点B的过程中，下列说法中正确的是( ) A小球的机械能守恒 B小球的机械能减少 C小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D小球与弹簧组成的系统机械能守恒,BD,考点二 机械能守恒定律及应用 1三种表达式的选择 如果系统(除地球外)只有一个物体，用守恒观点列方程较方便；对于由两个或两个以上物体组成的系统，用转化或转移的观点列方程较简便,审题突破 (1)m1到达B点时，两球速度大小有何关系？ (2)从开始到绳断，两球高度变化各为多少？,总结提升 (1)应用机械能守恒定律解题时，要正确选择系统和过程 (2)对于通过绳或杆连接的多个物体组成的系统，注意找物体间的速度关系和高度变化关系 (3)链条、液柱类不能看做质点的物体，要按重心位置确定高度,D,方法技巧机械能守恒定律和动能定理的综合应用 在求解多个物体组成的系统的内力做功时，一般先对系统应用机械能守恒定律，再对其中的一个物体应用动能定理,审题点睛 (1)两环与细线组成的系统机械能是否守恒？ (2)两环在末态时的速度关系？ (3)细线拉力对环做的功属于变力做功，如何求解？,答案 0.5 J 0.5 J,总结提升 对通过细线(细杆)连接的物体系统，细线(细 杆)对两物体做的功大小相等、符号相反，即对系统做的总功 为零，其效果是使机械能在系统内发生转移,3.(原创题)如图所示，一轻杆两端分别 固 定质量均为m的小球A和B，放置于光滑半径为R的半圆轨道中，A球与圆心等高，B球恰在半圆的最低点，然后由静止释放，求在两球达到最大速度的过程中，轻杆对B球做的功,
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