2020版高中物理人教必修二課件：7.8機械能守恒定律

1、8.機械能守恒定律 1.1.動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化: : (1)(1)動能與重力勢能間的轉(zhuǎn)化動能與重力勢能間的轉(zhuǎn)化: :只有重力做功時只有重力做功時, ,若重力若重力 做正功做正功, ,則則_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_;_;若重力做負(fù)功若重力做負(fù)功, ,則則_ _轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_。 重力勢能重力勢能動能動能動動 能能重力勢能重力勢能 (2)(2)動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化: :只有彈力做功時只有彈力做功時, ,若彈力若彈力 做正功做正功, ,則則_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_;_;若彈力做負(fù)功若彈力做負(fù)功, ,則則_ _轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_。 彈性勢能彈性勢能動能動能動動 能能彈性勢能彈性勢

2、能 2.2.機械能機械能: : (1)(1)定義定義:_:_和和_(_(包括重力勢能和彈性勢能包括重力勢能和彈性勢能) )的統(tǒng)的統(tǒng) 稱稱, ,表達(dá)式為表達(dá)式為E=EE=Ek k+E+Ep p。 (2)(2)機械能是狀態(tài)量機械能是狀態(tài)量, ,是是_量量, ,沒有方向但有正負(fù)之分。沒有方向但有正負(fù)之分。 動能動能勢能勢能 標(biāo)標(biāo) 3.3.機械能守恒定律機械能守恒定律: : (1)(1)內(nèi)容內(nèi)容: :在只有在只有_或或_做功的物體系統(tǒng)內(nèi)做功的物體系統(tǒng)內(nèi), ,動能動能 與勢能可以相互轉(zhuǎn)化與勢能可以相互轉(zhuǎn)化, ,而總的機械能而總的機械能_。 (2)(2)守恒定律表達(dá)式守恒定律表達(dá)式:E:Ek2 k2+E

3、+Ep2 p2=_, =_,即即E E2 2=_=_。 重力重力彈力彈力 不變不變 11 kp EEE E1 1 4.4.機械能守恒條件的理解機械能守恒條件的理解: : 任務(wù)驅(qū)動豎直下落的雨滴其重力勢能怎樣變化任務(wù)驅(qū)動豎直下落的雨滴其重力勢能怎樣變化? ?雨滴雨滴 的機械能守恒嗎的機械能守恒嗎? ? 提示提示: :雨滴的重力勢能減小雨滴的重力勢能減小, ,機械能不守恒。機械能不守恒。 (1)(1)從能量特點看從能量特點看, ,系統(tǒng)內(nèi)部只發(fā)生動能和勢能的相互系統(tǒng)內(nèi)部只發(fā)生動能和勢能的相互 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化, ,無其他形式能量無其他形式能量( (如內(nèi)能如內(nèi)能) )之間轉(zhuǎn)化之間轉(zhuǎn)化, ,系統(tǒng)機械能系統(tǒng)機械能

4、 守恒。守恒。 (2)(2)從做功角度來看從做功角度來看, ,只有重力做功或系統(tǒng)彈力做功只有重力做功或系統(tǒng)彈力做功, ,系系 統(tǒng)機械能守恒統(tǒng)機械能守恒, ,具體表現(xiàn)為具體表現(xiàn)為: : 物體只受重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力作用。物體只受重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力作用。 除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力外除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力外, ,其他力不做功。其他力不做功。 除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力外除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力外, ,其他力做功的代數(shù)和為零。其他力做功的代數(shù)和為零。 主題一動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化主題一動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化 機械能機械能 【問題探究【問題探究】 探究點探究點1 1動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化 用細(xì)繩把鐵鎖吊在高處用

5、細(xì)繩把鐵鎖吊在高處, ,并把鐵鎖拉到鼻子尖前釋放并把鐵鎖拉到鼻子尖前釋放, , 保持頭的位置不動保持頭的位置不動, ,鐵鎖在豎直面內(nèi)往復(fù)擺動。鐵鎖在豎直面內(nèi)往復(fù)擺動。 (1)(1)鐵鎖的受力情況如何鐵鎖的受力情況如何? ? (2)(2)各個力的做功情況如何各個力的做功情況如何? ? (3)(3)鐵鎖的動能和重力勢能怎樣變化鐵鎖的動能和重力勢能怎樣變化? ? (4)(4)這個小實驗說明了什么問題這個小實驗說明了什么問題? ? 提示提示: :(1)(1)鐵鎖在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。鐵鎖在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。 (2)(2)拉力和速度方向總垂直拉力和速度方向總垂直, ,對小球不做

6、功對小球不做功, ,只有重力對只有重力對 小球做功。小球做功。 (3)(3)實驗證明實驗證明, ,鐵鎖在擺動過程中重力勢能和動能在不鐵鎖在擺動過程中重力勢能和動能在不 斷轉(zhuǎn)化。斷轉(zhuǎn)化。 (4)(4)在擺動過程中在擺動過程中, ,鐵鎖總能回到原來的高度鐵鎖總能回到原來的高度, ,可見可見, ,重重 力勢能和動能的總和不變。力勢能和動能的總和不變。 探究點探究點2 2動能與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化動能與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化 毛澤東的詩詞中曾寫到毛澤東的詩詞中曾寫到“一代天驕成吉思汗一代天驕成吉思汗, ,只識彎弓只識彎弓 射大雕射大雕”。試分析成吉思汗在彎弓射雕過程中。試分析成吉思汗在彎弓射雕過程中, ,涉

7、及機涉及機 械能中哪些能量之間的轉(zhuǎn)化械能中哪些能量之間的轉(zhuǎn)化? ? 提示提示: :箭被射出過程中箭被射出過程中, ,彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能; ;箭上箭上 升過程中升過程中, ,動能向重力勢能轉(zhuǎn)化動能向重力勢能轉(zhuǎn)化; ;下落過程中下落過程中, ,重力勢能重力勢能 又向動能轉(zhuǎn)化。又向動能轉(zhuǎn)化。 【探究總結(jié)【探究總結(jié)】 1.1.動能與勢能的轉(zhuǎn)化動能與勢能的轉(zhuǎn)化: : (1)(1)物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。 (2)(2)物體的動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。物體的動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。 (3)(3)通過重力或彈力做功通過重力或彈力做功,

8、 ,機械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化機械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化 成另一種形式。成另一種形式。 2.2.機械能的性質(zhì)機械能的性質(zhì): : (1)(1)物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能, ,它包括它包括 動能、重力勢能和彈性勢能。動能、重力勢能和彈性勢能。 (2)(2)機械能是一個狀態(tài)量機械能是一個狀態(tài)量, ,做機械運動的物體在某一位做機械運動的物體在某一位 置時置時, ,具有確定的速度具有確定的速度, ,也就有確定的動能和勢能也就有確定的動能和勢能, ,即具即具 有確定的機械能。有確定的機械能。 (3)(3)機械能是一個相對量機械能是一個相對量, ,其大小與參考系、零

9、勢能面其大小與參考系、零勢能面 的選取有關(guān)。的選取有關(guān)。 (4)(4)機械能是標(biāo)量機械能是標(biāo)量, ,是系統(tǒng)共有的。是系統(tǒng)共有的。 【典例示范【典例示范】 (2019(2019邯鄲高一檢測邯鄲高一檢測) )如圖所示如圖所示, ,一光滑斜面置于光滑一光滑斜面置于光滑 水平地面上水平地面上, ,其上有一物體由靜止沿斜面下滑其上有一物體由靜止沿斜面下滑, ,在物體在物體 下滑過程中下滑過程中, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () ) A.A.物體的重力勢能減少物體的重力勢能減少, ,動能增加動能增加 B.B.斜面的機械能不變斜面的機械能不變 C.C.斜面對物體的作用力垂直于接觸面斜面對物體的作

10、用力垂直于接觸面, ,不對物體做功不對物體做功 D.D.物體的重力勢能不變物體的重力勢能不變, ,動能增加動能增加 【解析【解析】選選A A。物體加速下滑。物體加速下滑, ,動能增加動能增加, ,重力勢能減重力勢能減 少少,A,A正確正確,D,D錯誤。物體對斜面的壓力對斜面做正功錯誤。物體對斜面的壓力對斜面做正功, ,故故 斜面的支持力對物體做負(fù)功斜面的支持力對物體做負(fù)功, ,故故B B、C C錯誤。錯誤。 【探究訓(xùn)練【探究訓(xùn)練】 1.(20191.(2019佛山高一檢測佛山高一檢測) )如圖所示如圖所示, ,一輕質(zhì)彈簧固定于一輕質(zhì)彈簧固定于 O O點點, ,另一端系一重物另一端系一重物, ,

11、將重物從與懸點將重物從與懸點O O在同一水平面在同一水平面 且彈簧保持原長的且彈簧保持原長的A A點無初速度地釋放點無初速度地釋放, ,讓它自由擺下讓它自由擺下, , 不計空氣阻力不計空氣阻力, ,在重物由在重物由A A點擺向最低點的過程中點擺向最低點的過程中 ( () ) A.A.系統(tǒng)的彈性勢能不變系統(tǒng)的彈性勢能不變 B.B.重物的重力勢能增大重物的重力勢能增大 C.C.重物的機械能不變重物的機械能不變 D.D.重物的機械能減少重物的機械能減少 【解析【解析】選選D D。物體從。物體從A A點釋放后點釋放后, ,在從在從A A點向點向B B點運動的點運動的 過程中過程中, ,物體的重力勢能逐

12、漸減少物體的重力勢能逐漸減少, ,動能逐漸增加動能逐漸增加, ,彈簧彈簧 逐漸被拉長逐漸被拉長, ,彈性勢能逐漸增加彈性勢能逐漸增加, ,所以所以, ,物體減少的重力物體減少的重力 勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能勢能一部分轉(zhuǎn)化為動能, ,另一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢另一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢 能能, ,對物體和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)對物體和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng), ,機械能守恒機械能守恒, ,但對物體來但對物體來 說說, ,其機械能減少其機械能減少, ,選項選項D D正確。正確。 2.(20192.(2019長春高一檢測長春高一檢測) )如圖所示如圖所示, ,距離地面距離地面h h處以初處以初 速度速度v v0 0沿水平

13、方向拋出一個物體沿水平方向拋出一個物體, ,不計空氣阻力不計空氣阻力, ,物體物體 在下落過程中在下落過程中, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () ) A.A.物體在物體在c c點比在點比在a a點具有的重力勢能大點具有的重力勢能大 B.B.物體在物體在c c點比在點比在a a點具有的動能大點具有的動能大 C.C.物體在物體在a a點比在點比在b b點具有的動能大點具有的動能大 D.D.物體在物體在a a、b b、c c三點具有的動能一樣大三點具有的動能一樣大 【解題指南【解題指南】分析本題時要把握以下兩點分析本題時要把握以下兩點: : (1)(1)要結(jié)合重力勢能的知識分析重力勢能的變

14、化。要結(jié)合重力勢能的知識分析重力勢能的變化。 (2)(2)要結(jié)合平拋運動的知識分析速度要結(jié)合平拋運動的知識分析速度( (動能動能) )的變化。的變化。 【解析【解析】選選B B。物體在下落過程中。物體在下落過程中, ,重力勢能減小重力勢能減小, ,動能動能 增大增大, ,所以物體在所以物體在a a點的重力勢能大于在點的重力勢能大于在c c點的重力勢能點的重力勢能, , 在在b b、c c點的動能大于在點的動能大于在a a點的動能點的動能,B,B對對,A,A、C C、D D錯。錯。 【補償訓(xùn)練【補償訓(xùn)練】 ( (多選多選) )游樂場中的一種滑梯如圖所示。小朋友從軌道游樂場中的一種滑梯如圖所示。小

15、朋友從軌道 頂端由靜止開始下滑頂端由靜止開始下滑, ,沿水平軌道滑動了一段距離后停沿水平軌道滑動了一段距離后停 下來下來, ,則則( () ) A.A.下滑過程中支持力對小朋友不做功下滑過程中支持力對小朋友不做功 B.B.下滑過程中小朋友的重力勢能增加下滑過程中小朋友的重力勢能增加 C.C.整個運動過程中小朋友的機械能守恒整個運動過程中小朋友的機械能守恒 D.D.在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負(fù)功在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負(fù)功 【解析【解析】選選A A、D D。下滑過程中支持力的方向總與速度。下滑過程中支持力的方向總與速度 方向垂直方向垂直, ,所以支持力不做功所以支持力不做功,A

16、,A正確正確; ;越往下滑重力勢越往下滑重力勢 能越小能越小,B,B錯誤錯誤; ;摩擦力的方向與速度方向相反摩擦力的方向與速度方向相反, ,所以摩所以摩 擦力做負(fù)功擦力做負(fù)功, ,機械能減少機械能減少,D,D正確正確,C,C錯誤。錯誤。 主題二機械能守恒定律主題二機械能守恒定律 【問題探究【問題探究】 如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物體自由下落的過程中的物體自由下落的過程中, ,經(jīng)過高經(jīng)過高 度為度為h h1 1的的A A處時速度為處時速度為v v1 1, ,下落到高度為下落到高度為h h2 2的的B B處時速度處時速度 為為v v2 2, ,不計空氣阻力不計空氣阻力, ,選擇地面

17、為參考平面選擇地面為參考平面, ,求求: : (1)(1)物體在物體在A A、B B處的機械能。處的機械能。 (2)(2)比較物體在比較物體在A A、B B處的機械能的大小處的機械能的大小, ,并得出結(jié)論。并得出結(jié)論。 提示提示: :(1)(1)物體在物體在A A處的機械能處的機械能E EA A=mgh=mgh1 1+ + 物體在物體在B B處的機械能處的機械能E EB B=mgh=mgh2 2+ + 2 1 1 mv 2 ， 2 2 1 mv 2 。 (2)(2)根據(jù)動能定理根據(jù)動能定理W WG G= = 下落過程中重力對物體做功下落過程中重力對物體做功, ,重力做的功在數(shù)值上等于重力做的功

18、在數(shù)值上等于 物體重力勢能的變化量物體重力勢能的變化量, ,則則W WG G=mgh=mgh1 1-mgh-mgh2 2, , 由以上兩式可得由以上兩式可得: =mgh: =mgh1 1-mgh-mgh2 2, , 移項得移項得 +mgh+mgh1 1= +mgh= +mgh2 2, , 由此可知物體在由此可知物體在A A、B B兩處的機械能相等。兩處的機械能相等。 22 21 11 mvmv 22 22 21 11 mvmv 22 2 1 1 mv 2 2 2 1 mv 2 【探究總結(jié)【探究總結(jié)】 1.1.機械能守恒的條件機械能守恒的條件: : (1)(1)物體只受重力物體只受重力, ,即只

19、發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)即只發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn) 化。如自由落體運動、拋體運動化。如自由落體運動、拋體運動( (空氣阻力可以忽略空氣阻力可以忽略) ) 等等, ,物體的機械能守恒。物體的機械能守恒。 (2)(2)只有彈力做功只有彈力做功, ,即只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)即只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn) 化。如在光滑水平面上運動的物體碰到一個彈簧化。如在光滑水平面上運動的物體碰到一個彈簧, ,和彈和彈 簧相互作用的過程中簧相互作用的過程中, ,對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說, , 機械能守恒。機械能守恒。 (3)(3)物體既受重力物體既受重力, ,又受彈力又受彈力,

20、 ,但只有重力和彈力做功但只有重力和彈力做功, , 即只發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。如即只發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。如 自由下落的物體落到豎直的彈簧上和彈簧相互作用的自由下落的物體落到豎直的彈簧上和彈簧相互作用的 過程中過程中, ,對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說, ,機械能守恒。機械能守恒。 (4)(4)除受重力除受重力( (或彈力或彈力) )外外, ,還受其他力還受其他力, ,但其他力不做功但其他力不做功 或做功的代數(shù)和為零。如物體沿光滑斜面或做功的代數(shù)和為零。如物體沿光滑斜面( (或曲面或曲面) )滑滑 動的過程動的過程, ,機械能守恒。機械

21、能守恒。 2.2.機械能守恒的三種常見表達(dá)式機械能守恒的三種常見表達(dá)式: : 表達(dá)式表達(dá)式意義意義注意事項注意事項 守恒守恒 觀點觀點 E E1 1=E=E2 2或或 E Ek1 k1+E +Ep1 p1= = E Ek2 k2+E +Ep2 p2 系統(tǒng)初、末狀態(tài)系統(tǒng)初、末狀態(tài) 的機械能相等的機械能相等 初、末狀態(tài)必須初、末狀態(tài)必須 選擇同一零勢能選擇同一零勢能 面計算勢能面計算勢能 表達(dá)式表達(dá)式意義意義注意事項注意事項 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 觀點觀點 EEk k增 增 =p p減 減 系統(tǒng)增加系統(tǒng)增加( (或減或減 少少) )的動能等于的動能等于 系統(tǒng)減少系統(tǒng)減少( (或增或增 加加) )的勢能的勢能

22、應(yīng)用時關(guān)鍵在于應(yīng)用時關(guān)鍵在于 分清勢能的減少分清勢能的減少 量或增加量量或增加量 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 觀點觀點 EEA A增 增 =E=EB B減 減 A A物體增加的機物體增加的機 械能等于械能等于B B物體物體 減少的機械能減少的機械能 常用于解決兩個常用于解決兩個 或多個物體組成或多個物體組成 的系統(tǒng)的機械能的系統(tǒng)的機械能 守恒問題守恒問題 【典例示范【典例示范】 (2019(2019嘉興高一檢測嘉興高一檢測) )如圖所示如圖所示, ,懸崖上有一質(zhì)量懸崖上有一質(zhì)量m=m= 50 kg50 kg的石塊的石塊, ,距離地面高度距離地面高度h=20 m,h=20 m,由于長期風(fēng)化作用由于長期風(fēng)化作用 而

23、從懸崖上由靜止落到地面。若下落時不計空氣阻力而從懸崖上由靜止落到地面。若下落時不計空氣阻力 且石塊質(zhì)量不變且石塊質(zhì)量不變, ,以地面為零勢能面。以地面為零勢能面。(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) ) (1)(1)求石塊未下落時在懸崖上的重力勢能。求石塊未下落時在懸崖上的重力勢能。 (2)(2)求石塊落到地面時的速度大小。求石塊落到地面時的速度大小。 (3)(3)求石塊落到地面時的機械能大小。求石塊落到地面時的機械能大小。 【解題指南【解題指南】 (1)(1)以地面為零勢能面以地面為零勢能面, ,根據(jù)重力勢能表達(dá)式即可求解。根據(jù)重力勢能表達(dá)式即可求解。 (2)(2)應(yīng)用機械能守恒定律

24、可得落地時的速度。應(yīng)用機械能守恒定律可得落地時的速度。 (3)(3)因為在下落過程中只有重力做功因為在下落過程中只有重力做功, ,機械能守恒機械能守恒, ,可以可以 求出落到地面時的機械能大小。求出落到地面時的機械能大小。 【解析【解析】(1)(1)以地面為零勢能面以地面為零勢能面, ,未下落時在懸崖上的未下落時在懸崖上的 重力勢能為重力勢能為:E:Ep p=mgh=mgh=50=50101020 J=120 J=110104 4 J J。 (2)(2)根據(jù)機械能守恒定律可得根據(jù)機械能守恒定律可得:mgh:mgh= mv= mv2 2 代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得:v=20 m/s:v=20 m/

25、s (3)(3)因為在下落過程中只有重力做功因為在下落過程中只有重力做功, ,機械能守恒機械能守恒, ,所以所以 落到地面時的機械能大小為落到地面時的機械能大小為1 110104 4 J J 答案答案: :(1)1(1)110104 4 J J(2)20 m/s(2)20 m/s(3)1(3)110104 4 J J 1 2 【規(guī)律方法【規(guī)律方法】 1.1.機械能守恒的判斷方法機械能守恒的判斷方法: : (1)(1)做功條件分析法做功條件分析法: :只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功, ,其他其他 力不做功。力不做功。 (2)(2)能量轉(zhuǎn)化分析法能量轉(zhuǎn)化分析法: :系統(tǒng)內(nèi)只有動能

26、、重力勢能及彈系統(tǒng)內(nèi)只有動能、重力勢能及彈 性勢能間相互轉(zhuǎn)化性勢能間相互轉(zhuǎn)化, ,即系統(tǒng)內(nèi)只有物體間的機械能相互即系統(tǒng)內(nèi)只有物體間的機械能相互 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移, ,則機械能守恒。則機械能守恒。 (3)(3)定義判斷法定義判斷法: :如物體沿豎直方向或沿斜面勻速運動如物體沿豎直方向或沿斜面勻速運動 時時, ,動能不變動能不變, ,勢能變化勢能變化, ,機械能不守恒。機械能不守恒。 2.2.應(yīng)用機械能守恒定律解題的基本思路應(yīng)用機械能守恒定律解題的基本思路: : (1)(1)選取研究對象選取研究對象物體或系統(tǒng)。物體或系統(tǒng)。 (2)(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程, ,進(jìn)行受力

27、、做功進(jìn)行受力、做功 分析分析, ,判斷機械能是否守恒。判斷機械能是否守恒。 (3)(3)恰當(dāng)?shù)剡x取零勢能面恰當(dāng)?shù)剡x取零勢能面, ,確定研究對象初、末狀態(tài)的確定研究對象初、末狀態(tài)的 機械能。機械能。 (4)(4)根據(jù)機械能守恒定律列方程根據(jù)機械能守恒定律列方程, ,進(jìn)行求解。進(jìn)行求解。 【探究訓(xùn)練【探究訓(xùn)練】 1.(20191.(2019嘉興高一檢測嘉興高一檢測) ) 如圖所示如圖所示, ,根據(jù)機械能守恒根據(jù)機械能守恒 條件條件, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () ) A.A.甲圖中甲圖中, ,火箭升空的過程中火箭升空的過程中, ,若勻速升空機械能守恒若勻速升空機械能守恒, , 若加

28、速升空機械能不守恒若加速升空機械能不守恒 B.B.乙圖中物體沿著斜面勻速向上運動乙圖中物體沿著斜面勻速向上運動, ,機械能守恒機械能守恒 C.C.丙圖中小球做勻速圓周運動丙圖中小球做勻速圓周運動, ,機械能守恒機械能守恒 D.D.丁圖中丁圖中, ,輕彈簧將輕彈簧將A A、B B兩小車彈開兩小車彈開, ,兩小車組成的系兩小車組成的系 統(tǒng)統(tǒng)( (不包括彈簧不包括彈簧) )機械能守恒機械能守恒 【解析【解析】選選C C。甲圖中。甲圖中, ,不論是勻速還是加速不論是勻速還是加速, ,由于推力由于推力 對火箭做功對火箭做功, ,火箭的機械能不守恒火箭的機械能不守恒, ,是增加的是增加的, ,故故A A錯

29、誤錯誤; ; 物體勻速向上運動物體勻速向上運動, ,動能不變動能不變, ,重力勢能增加重力勢能增加, ,則機械能則機械能 必定增加必定增加, ,故故B B錯誤錯誤; ;小球在做圓錐擺運動的過程中小球在做圓錐擺運動的過程中, ,細(xì)細(xì) 線的拉力不做功線的拉力不做功, ,機械能守恒機械能守恒, ,故故C C正確正確; ;輕彈簧將輕彈簧將A A、B B 兩小車彈開兩小車彈開, ,彈簧的彈力對兩小車做功彈簧的彈力對兩小車做功, ,則兩車組成的則兩車組成的 系統(tǒng)機械能不守恒系統(tǒng)機械能不守恒, ,故故D D錯誤。錯誤。 2.(20192.(2019邢臺高一檢測邢臺高一檢測) ) 如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量質(zhì)

30、量m=2 kgm=2 kg的小的小 球用長球用長L=1.05 mL=1.05 m的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛在距水平地面高的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛在距水平地面高 H=6.05 mH=6.05 m的的O O點?，F(xiàn)將細(xì)繩拉直至水平狀態(tài)點。現(xiàn)將細(xì)繩拉直至水平狀態(tài), ,自自A A點無初點無初 速度釋放小球速度釋放小球, ,運動至懸點運動至懸點O O的正下方的正下方B B點時細(xì)繩恰好斷點時細(xì)繩恰好斷 裂裂, ,接著小球做平拋運動接著小球做平拋運動, ,落至水平地面上落至水平地面上C C點。不計空點。不計空 氣阻力氣阻力, ,重力加速度重力加速度g g取取10 m/s10 m/s2 2。求。求: : (1)(1)細(xì)繩能承受的最大

31、拉力的大小。細(xì)繩能承受的最大拉力的大小。 (2)(2)細(xì)繩斷裂后小球在空中運動所用的時間。細(xì)繩斷裂后小球在空中運動所用的時間。 (3)(3)小球落地瞬間速度的大小。小球落地瞬間速度的大小。 【解析【解析】(1)(1)根據(jù)機械能守恒根據(jù)機械能守恒mgLmgL= = 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F-mg=m F-mg=m 故最大拉力故最大拉力F=3mg=60 NF=3mg=60 N。 2 B 1 mv 2 2 B v L (2)(2)細(xì)繩斷裂后細(xì)繩斷裂后, ,小球做平拋運動小球做平拋運動, ,有有 H-L= gtH-L= gt2 2 故故t= s=1 st= s=1 s。 1 2 2HL26.

32、05 1.05 g10 （）（） (3)(3)整個過程整個過程, ,小球的機械能不變小球的機械能不變, ,故故:mgH:mgH= = 所以所以v vC C= m/s=11 m/s= m/s=11 m/s。 答案答案: :(1)60 N(1)60 N(2)1 s(2)1 s(3)11 m/s(3)11 m/s 2 C 1 mv 2 2gH2 10 6.05 【補償訓(xùn)練【補償訓(xùn)練】 1.(1.(多選多選)(2019)(2019大同高一檢測大同高一檢測) ) 下列幾種情況下列幾種情況, ,系統(tǒng)系統(tǒng) 的機械能守恒的是的機械能守恒的是 ( () ) A.A.圖甲中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運動圖甲

33、中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運動 B.B.圖乙中運動員在蹦床上越跳越高圖乙中運動員在蹦床上越跳越高 C.C.圖丙中小車上放一木塊圖丙中小車上放一木塊, ,小車的左側(cè)由彈簧與墻壁相小車的左側(cè)由彈簧與墻壁相 連連, ,小車在左右運動時小車在左右運動時, ,木塊相對于小車無滑動木塊相對于小車無滑動( (車輪與車輪與 地面摩擦不計地面摩擦不計) ) D.D.圖丙中如果小車運動時圖丙中如果小車運動時, ,木塊相對小車有滑動木塊相對小車有滑動 【解析【解析】選選A A、C C。彈丸在碗內(nèi)運動時。彈丸在碗內(nèi)運動時, ,只有重力做功只有重力做功, , 系統(tǒng)機械能守恒系統(tǒng)機械能守恒, ,故故A A對對;

34、;運動員越跳越高運動員越跳越高, ,表明她不斷表明她不斷 做功做功, ,機械能不守恒機械能不守恒, ,故故B B錯錯; ;由于是一對靜摩擦力由于是一對靜摩擦力, ,系統(tǒng)系統(tǒng) 中只有彈簧彈力做功中只有彈簧彈力做功, ,機械能守恒機械能守恒, ,故故C C對對; ;滑動摩擦力滑動摩擦力 做功做功, ,系統(tǒng)機械能不守恒系統(tǒng)機械能不守恒, ,故故D D錯。錯。 2.2.如圖所示如圖所示, ,將一個內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光將一個內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光 滑的水平面上滑的水平面上, ,槽的左側(cè)有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球自槽的左側(cè)有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球自 左端槽口左端槽口A A點的正上方由靜止開始下落點的正上方由靜止開始下落, ,從從A A點與半圓形點與半圓形 槽相切進(jìn)入槽內(nèi)槽相切進(jìn)入槽內(nèi), ,則下列說法正確的是則下列說法正確的是( () ) A.A.小球在半圓形槽內(nèi)運動的全過程中小球在半圓形槽內(nèi)運