《復(fù)習(xí)方略》高考物理(江蘇專用)一輪復(fù)習(xí)配套課件：53機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用

1、第3講機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn) 1 1 重力勢(shì)能重力勢(shì)能【思維激活【思維激活1 1】( (多選多選) )小鐵塊從高為小鐵塊從高為H H的光滑的光滑斜面頂端由靜止滑下，關(guān)于重力做功和小鐵斜面頂端由靜止滑下，關(guān)于重力做功和小鐵塊的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是塊的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是( () )A.A.重力對(duì)小鐵塊做正功，小鐵塊的重力勢(shì)能減少重力對(duì)小鐵塊做正功，小鐵塊的重力勢(shì)能減少B.B.小鐵塊克服重力做功，小鐵塊的重力勢(shì)能增加小鐵塊克服重力做功，小鐵塊的重力勢(shì)能增加C.C.地球上任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值地球上任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定值D.D.重力做功的多少與

2、參考平面的選取無(wú)關(guān)重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)【解析【解析】選選A A、D D。物體重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān)，。物體重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān)，故故C C錯(cuò)誤；小鐵塊由高處向低處運(yùn)動(dòng)，重力做正功，重力勢(shì)能一錯(cuò)誤；小鐵塊由高處向低處運(yùn)動(dòng)，重力做正功，重力勢(shì)能一定減少，故定減少，故A A正確、正確、B B錯(cuò)誤；重力做多少功，物體的重力勢(shì)能就錯(cuò)誤；重力做多少功，物體的重力勢(shì)能就變化多少，重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān)，故變化多少，重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān)，故D D正確。正確?！局R(shí)梳理【知識(shí)梳理】1.1.重力做功的特點(diǎn)：重力做功的特點(diǎn)：(1)(1)重力做功與重力

3、做功與_無(wú)關(guān)，只與始末位置的無(wú)關(guān)，只與始末位置的_有關(guān)。有關(guān)。(2)(2)重力做功不引起物體重力做功不引起物體_的變化。的變化。路徑路徑高度差高度差機(jī)械能機(jī)械能2.2.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：(1)(1)定性關(guān)系：重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能定性關(guān)系：重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能_；重力對(duì)；重力對(duì)物體做負(fù)功，重力勢(shì)能物體做負(fù)功，重力勢(shì)能_。(2)(2)定量關(guān)系：重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的定量關(guān)系：重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的_，即，即W WG G=_=_=_=_。(3)(3)重力勢(shì)能的變化量是絕對(duì)的，與參考平面的選取重力勢(shì)能的變化量是絕對(duì)的，與參考

4、平面的選取_。減小減小增大增大減少量減少量-(E-(Ep2p2-E-Ep1p1) ) -E-Ep p無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn) 2 2 彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能【思維激活【思維激活2 2】( (多選多選) )如圖所示，一個(gè)物體以速度如圖所示，一個(gè)物體以速度v v0 0沖向豎直沖向豎直墻壁，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，不計(jì)任何摩擦阻力，墻壁，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，不計(jì)任何摩擦阻力，在此過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是（在此過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.A.物體對(duì)彈簧做功，物體的動(dòng)能增加物體對(duì)彈簧做功，物體的動(dòng)能增加B.B.物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移，彈力做的功不相等物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移，彈力做的功不相

5、等C.C.彈簧的彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)能減小彈簧的彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)能減小D.D.彈簧的彈力做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能增加彈簧的彈力做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能增加【解析【解析】選選B B、D D。物體克服彈簧的彈力做功，物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化。物體克服彈簧的彈力做功，物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，為彈簧的彈性勢(shì)能，A A、C C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D D正確；由于彈簧的彈力不斷正確；由于彈簧的彈力不斷增大，物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同位移，彈力做功不相等，增大，物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同位移，彈力做功不相等，B B正確。正確?！局R(shí)梳理【知識(shí)梳理】1.1.定義：發(fā)生定義：發(fā)生_的物體之間，由于有彈力的相互作用的物體之間，由于

6、有彈力的相互作用而具有的勢(shì)能。而具有的勢(shì)能。2.2.重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的比較：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的比較：內(nèi)容內(nèi)容重力勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能概念概念物體由于物體由于_而具而具有的能有的能物體由于發(fā)生物體由于發(fā)生_而而具有的能具有的能大小大小E Ep p=_=_與形變量及與形變量及_有關(guān)有關(guān)相對(duì)性相對(duì)性大小與所選取的參大小與所選取的參考平面考平面_一般選彈簧形變?yōu)榱愕臓钜话氵x彈簧形變?yōu)榱愕臓顟B(tài)為態(tài)為_零點(diǎn)零點(diǎn)彈性形變彈性形變被舉高被舉高彈性形變彈性形變mghmgh勁度系數(shù)勁度系數(shù)有關(guān)有關(guān)彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn) 3 3 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用【思維激活【思維激活3

7、3】( (多選多選)(2014)(2014中山模擬中山模擬) )如圖所示，下列關(guān)于如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（ ）A.A.甲圖中，物體甲圖中，物體A A將彈簧壓縮的過(guò)程中，將彈簧壓縮的過(guò)程中，A A機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒B.B.乙圖中，乙圖中，A A置于光滑水平面，物體置于光滑水平面，物體B B沿光滑斜面下滑，物體沿光滑斜面下滑，物體B B機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒C.C.丙圖中，不計(jì)任何阻力時(shí)丙圖中，不計(jì)任何阻力時(shí)A A加速下落，加速下落，B B加速上升過(guò)程中，加速上升過(guò)程中，A A、B B系統(tǒng)機(jī)械能守恒系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.D.丁圖中，小球沿水平面做勻

8、速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能守恒守恒【解析【解析】選選C C、D D。甲圖中重力和彈力做功，物體。甲圖中重力和彈力做功，物體A A和彈簧組成和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但物體的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但物體A A機(jī)械能不守恒，機(jī)械能不守恒，A A錯(cuò)；乙圖中物體錯(cuò)；乙圖中物體B B除受重力外，還受彈力，彈力對(duì)除受重力外，還受彈力，彈力對(duì)B B做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，但做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，但從能量特點(diǎn)看從能量特點(diǎn)看A A、B B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，B B錯(cuò)；丙圖中繩子錯(cuò)；丙圖中繩子張力對(duì)張力對(duì)A A做負(fù)功，對(duì)做負(fù)功，對(duì)B B做正功

9、，代數(shù)和為零，做正功，代數(shù)和為零，A A、B B系統(tǒng)機(jī)械能守系統(tǒng)機(jī)械能守恒，恒，C C對(duì)；丁圖中動(dòng)能不變，勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒，對(duì)；丁圖中動(dòng)能不變，勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒，D D對(duì)。對(duì)?！局R(shí)梳理【知識(shí)梳理】1.1.機(jī)械能：機(jī)械能：_和和_統(tǒng)稱為機(jī)械能，其中勢(shì)能包括統(tǒng)稱為機(jī)械能，其中勢(shì)能包括_和和_。2.2.機(jī)械能守恒定律：機(jī)械能守恒定律：(1)(1)內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，_與與_可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能_。(2)(2)條件：只有條件：只有_做功。做功。彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能勢(shì)能保持不變保

10、持不變重力或彈力重力或彈力動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能勢(shì)能(3)(3)三種守恒表達(dá)式。三種守恒表達(dá)式。_(E_(E1 1、E E2 2分別表示系統(tǒng)初、末狀態(tài)時(shí)的總機(jī)械能分別表示系統(tǒng)初、末狀態(tài)時(shí)的總機(jī)械能) )。EEk k=_=_或或EEk k增增=_(=_(表示系統(tǒng)勢(shì)能的減少量等于系表示系統(tǒng)勢(shì)能的減少量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量統(tǒng)動(dòng)能的增加量) )。EEA A=_=_或或EEA A增增=_(=_(表示系統(tǒng)只有表示系統(tǒng)只有A A、B B兩物體時(shí)，兩物體時(shí)，A A增加的機(jī)械能等于增加的機(jī)械能等于B B減少的機(jī)械能減少的機(jī)械能) )。E E1 1=E=E2 2-E-Ep pEEp p減減-E-EB BEEB B減減【微點(diǎn)

11、撥【微點(diǎn)撥】對(duì)重力做功和重力勢(shì)能的四點(diǎn)提醒對(duì)重力做功和重力勢(shì)能的四點(diǎn)提醒(1)(1)重力做功的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與物體是否受其重力做功的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，與物體是否受其他力無(wú)關(guān)；他力無(wú)關(guān)；(2)(2)重力做功，一定會(huì)引起重力勢(shì)能的變化；重力做功，一定會(huì)引起重力勢(shì)能的變化；(3)(3)重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，其意義表示物體的重力勢(shì)能重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，其意義表示物體的重力勢(shì)能比它在參考平面的重力勢(shì)能大還是??；比它在參考平面的重力勢(shì)能大還是?。?4)W(4)WG G=-E=-Ep p中的負(fù)號(hào)表示重力做的功與重力勢(shì)能變化的絕對(duì)值中的負(fù)號(hào)表示重力做的功與重力勢(shì)能變化的絕對(duì)值相等

12、，符號(hào)相反。相等，符號(hào)相反?？键c(diǎn)考點(diǎn)1 1 機(jī)械能守恒的判斷機(jī)械能守恒的判斷關(guān)于機(jī)械能守恒的理解：關(guān)于機(jī)械能守恒的理解：(1)(1)只受重力作用，如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體只受重力作用，如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能守恒。運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能守恒。(2)(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈力做受其他力，但其他力不做功，只有重力或系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功。功。(3)(3)系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功伴隨著彈性勢(shì)能的變化，并且系統(tǒng)內(nèi)彈系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功伴隨著彈性勢(shì)能的變化，并且系統(tǒng)內(nèi)彈力做功等于系統(tǒng)彈性勢(shì)能的減少量。力做功等于系統(tǒng)彈性勢(shì)能的減少量。深化深化理解理解 【題組

13、通關(guān)方案【題組通關(guān)方案】【典題【典題1 1】( (多選多選)(2013)(2013山東高考山東高考) )如圖所示，楔形木塊如圖所示，楔形木塊abcabc固固定在水平面上，粗糙斜面定在水平面上，粗糙斜面abab和光滑斜面和光滑斜面bcbc與水平面的夾角相同，與水平面的夾角相同，頂角頂角b b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M M、m(Mm(Mm)m)的滑塊，通過(guò)不的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪

14、的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（ ）A.A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B.B.重力對(duì)重力對(duì)M M做的功等于做的功等于M M動(dòng)能的增加動(dòng)能的增加C.C.輕繩對(duì)輕繩對(duì)m m做的功等于做的功等于m m機(jī)械能的增加機(jī)械能的增加D.D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M M克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功【解題探究【解題探究】(1)(1)機(jī)械能守恒的條件是機(jī)械能守恒的條件是_。(2)(2)兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，滑塊兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，滑塊m m的機(jī)械能是否守恒的機(jī)械能是否守恒?m?m和和M M兩滑塊組成

15、的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒? ?提示：提示：因滑塊因滑塊m m在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩拉力對(duì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩拉力對(duì)m m做正功，故機(jī)械能不做正功，故機(jī)械能不守恒；兩滑塊組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力對(duì)守恒；兩滑塊組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力對(duì)M M做負(fù)功，做負(fù)功，故機(jī)械能不守恒。故機(jī)械能不守恒。只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功【典題解析【典題解析】選選C C、D D。對(duì)于。對(duì)于M M和和m m組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩彈力做功外，摩擦力對(duì)彈力做功外，摩擦力對(duì)M M做了功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)做了功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A A錯(cuò)錯(cuò)誤

16、；對(duì)于誤；對(duì)于M M，合外力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做，合外力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做功的代數(shù)和，根據(jù)動(dòng)能定理可知，功的代數(shù)和，根據(jù)動(dòng)能定理可知，M M動(dòng)能的增加等于合外力做動(dòng)能的增加等于合外力做的功，選項(xiàng)的功，選項(xiàng)B B錯(cuò)誤；對(duì)于錯(cuò)誤；對(duì)于m m，只有其重力和輕繩拉力做了功，根，只有其重力和輕繩拉力做了功，根據(jù)功能關(guān)系可知，除了重力之外的其他力對(duì)物體做的正功等于據(jù)功能關(guān)系可知，除了重力之外的其他力對(duì)物體做的正功等于物體機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)物體機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)C C正確；對(duì)于正確；對(duì)于M M和和m m組成的系統(tǒng)，系組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)輕繩上彈力做功的代數(shù)和等于零，只有兩

17、滑塊的重力和統(tǒng)內(nèi)輕繩上彈力做功的代數(shù)和等于零，只有兩滑塊的重力和M M受到的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做了功，根據(jù)功能關(guān)系得，受到的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做了功，根據(jù)功能關(guān)系得，M M的摩擦力對(duì)的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量，選項(xiàng)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量，選項(xiàng)D D正確。正確?！就P(guān)【通關(guān)1+11+1】1.(1.(多選多選)(2014)(2014揚(yáng)州模擬揚(yáng)州模擬) )下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說(shuō)法中，正下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說(shuō)法中，正確的是（確的是（ ）A.A.若只有重力做功，則物體機(jī)械能一定守恒若只有重力做功，則物體機(jī)械能一定守恒B.B.若物體的機(jī)械能守恒，一定是只受重力若物體的機(jī)械能守恒，一定是只受重

18、力C.C.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒D.D.物體所受合外力不為零，機(jī)械能一定守恒物體所受合外力不為零，機(jī)械能一定守恒【解析【解析】選選A A、C C。物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做。物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或受其他力情況無(wú)關(guān)，故本題選功，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或受其他力情況無(wú)關(guān)，故本題選A A、C C。2.(2.(多選多選) )如圖所示，一輕彈簧左端固定，右端連接一物體如圖所示，一輕彈簧左端固定，右端連接一物體A A，物體處于光滑水平面上，彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用一向左的恒力物體處于光滑水平面上，彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用一向左的恒力

19、F F推物體，則在物體向左運(yùn)動(dòng)至彈簧最短的過(guò)程中（推物體，則在物體向左運(yùn)動(dòng)至彈簧最短的過(guò)程中（ ）A.A.物體的加速度先減小后增大物體的加速度先減小后增大B.B.物體的動(dòng)能先增大后減小物體的動(dòng)能先增大后減小C.C.彈簧的勢(shì)能先增大后減小彈簧的勢(shì)能先增大后減小D.D.物體和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒物體和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒【解析【解析】選選A A、B B。物體在恒力。物體在恒力F F作用下向左壓縮彈簧，彈簧彈作用下向左壓縮彈簧，彈簧彈力變大，物體所受合力逐漸減小，速度變大，當(dāng)物體達(dá)到最大力變大，物體所受合力逐漸減小，速度變大，當(dāng)物體達(dá)到最大速度時(shí)，合力為零，動(dòng)能最大，繼續(xù)向左壓縮彈簧，合力向

20、右速度時(shí)，合力為零，動(dòng)能最大，繼續(xù)向左壓縮彈簧，合力向右增大，速度減小，故物體的加速度先減小后增大，動(dòng)能先增大增大，速度減小，故物體的加速度先減小后增大，動(dòng)能先增大后減小，后減小，A A、B B均正確；彈簧的彈性勢(shì)能一直增大，因恒力均正確；彈簧的彈性勢(shì)能一直增大，因恒力F F做做功，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故功，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故C C、D D均錯(cuò)誤。均錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(1.(多選多選)(2014)(2014南京模擬南京模擬) )一小球自由下落，與地面發(fā)生碰撞，一小球自由下落，與地面發(fā)生碰撞，原速率反彈。若從釋放小球開始計(jì)時(shí)，不計(jì)小球與地面發(fā)生碰原速率反彈。若從釋放小球開始計(jì)時(shí)

21、，不計(jì)小球與地面發(fā)生碰撞的時(shí)間及空氣阻力。則圖中能正確描述小球位移撞的時(shí)間及空氣阻力。則圖中能正確描述小球位移x x、速度、速度v v、動(dòng)能動(dòng)能E Ek k、機(jī)械能、機(jī)械能E E與時(shí)間與時(shí)間t t關(guān)系的是（關(guān)系的是（ ）【解析【解析】選選B B、D D。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，地面的作用力不做功，。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，地面的作用力不做功，只有重力做功，所以加速度大小為只有重力做功，所以加速度大小為g g，機(jī)械能守恒，故，機(jī)械能守恒，故B B、D D正正確。小球位移與時(shí)間的二次方成線性關(guān)系，故確。小球位移與時(shí)間的二次方成線性關(guān)系，故A A錯(cuò)誤。小球的錯(cuò)誤。小球的動(dòng)能與位移成線性關(guān)系，不與時(shí)間成線性關(guān)系，

22、故動(dòng)能與位移成線性關(guān)系，不與時(shí)間成線性關(guān)系，故C C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。2.2.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m m的圓環(huán)，的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A A點(diǎn)，點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中（速度為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中（ ）A.A.圓環(huán)機(jī)械能守恒圓環(huán)機(jī)械能守恒B.B.橡皮繩的彈性勢(shì)能一直增大橡皮繩的彈性勢(shì)能一直增大C.C.橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了橡皮繩的彈性勢(shì)能

23、增加了mghmghD.D.橡皮繩再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大橡皮繩再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大【解析【解析】選選C C。開始時(shí)由于橡皮繩處于原長(zhǎng)。開始時(shí)由于橡皮繩處于原長(zhǎng)h h，所以圓環(huán)開始時(shí)，所以圓環(huán)開始時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)橡皮繩再次被拉長(zhǎng)至做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)橡皮繩再次被拉長(zhǎng)至h h時(shí)，此后將會(huì)對(duì)圓環(huán)時(shí)，此后將會(huì)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生一個(gè)阻礙圓環(huán)下滑的拉力，此時(shí)圓環(huán)克服拉力做功，機(jī)械產(chǎn)生一個(gè)阻礙圓環(huán)下滑的拉力，此時(shí)圓環(huán)克服拉力做功，機(jī)械能不守恒，故能不守恒，故A A錯(cuò)誤。整個(gè)過(guò)程中橡皮繩的彈性勢(shì)能先不變后錯(cuò)誤。整個(gè)過(guò)程中橡皮繩的彈性勢(shì)能先不變后增大，故增大，故B B錯(cuò)誤。當(dāng)拉力達(dá)到某一值時(shí)，才會(huì)使圓環(huán)的加速度錯(cuò)

24、誤。當(dāng)拉力達(dá)到某一值時(shí)，才會(huì)使圓環(huán)的加速度為零，速度達(dá)到最大值，故為零，速度達(dá)到最大值，故D D錯(cuò)誤。圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)錯(cuò)誤。圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，整個(gè)過(guò)程中圓環(huán)的重力勢(shì)能減少量等于橡皮繩彈機(jī)械能守恒，整個(gè)過(guò)程中圓環(huán)的重力勢(shì)能減少量等于橡皮繩彈性勢(shì)能的增加量，故性勢(shì)能的增加量，故C C正確。正確。【學(xué)科素養(yǎng)升華【學(xué)科素養(yǎng)升華】機(jī)械能是否守恒的判斷方法機(jī)械能是否守恒的判斷方法(1)(1)利用機(jī)械能的定義判斷利用機(jī)械能的定義判斷( (直接判斷直接判斷) )：機(jī)械能包括動(dòng)能、重：機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，判斷機(jī)械能是否守恒可以看物體或系統(tǒng)機(jī)力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，判斷機(jī)械能是否守

25、恒可以看物體或系統(tǒng)機(jī)械能的總和是否變化。械能的總和是否變化。(2)(2)用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，雖受其他力，但其他力不做功，機(jī)械能守恒。雖受其他力，但其他力不做功，機(jī)械能守恒。(3)(3)用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。恒。考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 機(jī)械能守恒的三個(gè)觀點(diǎn)機(jī)械能守恒的三個(gè)觀點(diǎn)三種守恒表達(dá)式的比較：三種守恒表達(dá)式的比較：對(duì)比對(duì)比分析分析角度

26、角度公式公式意義意義注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)守恒守恒觀點(diǎn)觀點(diǎn)E Ek1k1+E+Ep1p1= =E Ek2k2+E+Ep2p2系統(tǒng)的初狀態(tài)機(jī)械能系統(tǒng)的初狀態(tài)機(jī)械能的總和與末狀態(tài)機(jī)械的總和與末狀態(tài)機(jī)械能的總和相等能的總和相等初、末狀態(tài)必須用同初、末狀態(tài)必須用同一零勢(shì)能面計(jì)算勢(shì)能一零勢(shì)能面計(jì)算勢(shì)能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)觀點(diǎn)EEk k= =-E-Ep p系統(tǒng)減少系統(tǒng)減少( (或增加或增加) )的的重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增重力勢(shì)能等于系統(tǒng)增加加( (或減少或減少) )的動(dòng)能的動(dòng)能應(yīng)用時(shí)關(guān)鍵在于分清應(yīng)用時(shí)關(guān)鍵在于分清重力勢(shì)能的增加量和重力勢(shì)能的增加量和減少量，可不選零勢(shì)減少量，可不選零勢(shì)能面而直接計(jì)算初、能面而直接計(jì)算初、末狀

27、態(tài)的勢(shì)能差末狀態(tài)的勢(shì)能差轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)觀點(diǎn)EEA A增增=E=EB B減減若系統(tǒng)由若系統(tǒng)由A A、B B兩物體兩物體組成，則組成，則A A物體機(jī)械物體機(jī)械能的增加量與能的增加量與B B物體物體機(jī)械能的減少量相等機(jī)械能的減少量相等常用于解決兩個(gè)或多常用于解決兩個(gè)或多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問題機(jī)械能守恒問題【題組通關(guān)方案【題組通關(guān)方案】【典題【典題2 2】(12(12分分) )如圖所示，物塊如圖所示，物塊A A的質(zhì)量為的質(zhì)量為M M，物塊物塊B B、C C的質(zhì)量都是的質(zhì)量都是m m，并都可看作質(zhì)點(diǎn)，且，并都可看作質(zhì)點(diǎn)，且mmM2mM M ，即，即 (2(2分分) )答案：答案

28、：(1)(1) (2)(2)122m2mM2m。2 2mM gL2mMM2m【通關(guān)【通關(guān)1+11+1】1.(1.(拓展延伸拓展延伸) )【典題【典題2 2】中】中若沒有物塊若沒有物塊C C，物塊物塊A A離地面的高度為離地面的高度為1.5L1.5L，如圖所示。，如圖所示。求：求：(1)(1)物塊物塊A A落地時(shí)的速度大小；落地時(shí)的速度大?。?2)(2)物塊物塊A A落地后，物塊落地后，物塊B B還能上升的最大還能上升的最大高度。高度?！窘馕觥窘馕觥?1)A(1)A、B B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，據(jù)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，據(jù)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)，A A、B B重力勢(shì)能的減少量等于重力勢(shì)能的減少量等于A

29、 A、B B動(dòng)能的增加量，有動(dòng)能的增加量，有(M-m)g(M-m)g1.5L= (M+m)v1.5L= (M+m)v2 2解得：解得：v=v=(2)(2)設(shè)設(shè)B B還能上升還能上升h h，B B的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，有的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，有 mvmv2 2=mgh=mgh，解得：，解得：h=h=答案：答案：(1)(1) (2)(2)123 Mm gLMm123 Mm L2 Mm3 Mm gLMm3 Mm L2 Mm2.(2.(多選多選)(2014)(2014南京模擬南京模擬) )如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m m的的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧小球套在傾斜放置的固

30、定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于一端固定于O O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h h，若全過(guò)程，若全過(guò)程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說(shuō)法正中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（確的是（ ）A.A.彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B.

31、B.彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大C.C.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量小于mghmghD.D.小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mghmgh【解析【解析】選選B B、D D。對(duì)彈簧和小球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒。當(dāng)。對(duì)彈簧和小球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒。當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最小，小球的重力勢(shì)能和動(dòng)能彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最小，小球的重力勢(shì)能和動(dòng)能之和最大，選項(xiàng)之和最大，選項(xiàng)A A錯(cuò)誤、錯(cuò)誤、B

32、 B正確；由機(jī)械能守恒定律，小球下滑正確；由機(jī)械能守恒定律，小球下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能的增加量等于至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能的增加量等于mghmgh，選項(xiàng)，選項(xiàng)D D正確、正確、C C錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(1.(多選多選)(2014)(2014南京模擬南京模擬) )如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，在成一個(gè)正三角形支架，在A A處固定質(zhì)量為處固定質(zhì)量為2m2m的小球，的小球，B B處固定質(zhì)處固定質(zhì)量為量為m m的小球，支架懸掛在的小球，支架懸掛在O O點(diǎn)，可繞過(guò)點(diǎn)，可繞過(guò)O O點(diǎn)并與支架所在平面點(diǎn)并與支架所在平

33、面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)OBOB豎直，放手后開始運(yùn)動(dòng)，在不豎直，放手后開始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是（計(jì)任何阻力的情況下，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.AA.A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零B.AB.A球機(jī)械能的減少量等于球機(jī)械能的減少量等于B B球機(jī)械能的增加量球機(jī)械能的增加量C.BC.B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A A球開始運(yùn)動(dòng)的高度球開始運(yùn)動(dòng)的高度D.D.當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí)，A A球一定能回到起始高度球一定能回到起始高度【解析【解析】選選B B、C C、D D。A

34、 A、B B兩球及支架組成的系統(tǒng)機(jī)械能守兩球及支架組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)恒，故選項(xiàng)B B、D D正確；設(shè)正確；設(shè)A A球能擺至最低點(diǎn)，且此時(shí)球能擺至最低點(diǎn)，且此時(shí)A A、B B兩兩球的速度為球的速度為v v，每?jī)筛p桿之間夾角為，每?jī)筛p桿之間夾角為22，由機(jī)械能守恒定，由機(jī)械能守恒定律得：律得：2mgLsin-mgLsin= 2mgLsin-mgLsin= 3mv3mv2 2，解得：，解得：v= v= 故選項(xiàng)故選項(xiàng)A A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C C正確。正確。122gLsin3，2.(20142.(2014唐山模擬唐山模擬) )如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有一個(gè)如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有

35、一個(gè)質(zhì)量質(zhì)量m=0.4kgm=0.4kg的小物塊的小物塊A A，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)固定在墻壁，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪上、大小可忽略的定滑輪D D，連接小物塊，連接小物塊A A和小物塊和小物塊B B，虛線，虛線CDCD水平，間距水平，間距d=1.2md=1.2m，此時(shí)連接小物塊，此時(shí)連接小物塊A A的細(xì)繩與豎直桿的夾角的細(xì)繩與豎直桿的夾角為為3737，小物塊，小物塊A A恰能保持靜止?，F(xiàn)在在小物塊恰能保持靜止?，F(xiàn)在在小物塊B B的下端掛一個(gè)的下端掛一個(gè)小物塊小物塊Q(Q(未畫出未畫出) )，小物塊，小物塊A A可從圖示位置上升并恰好能到達(dá)可從圖示位置上升并恰好

36、能到達(dá)C C處。不計(jì)摩擦和空氣阻力，處。不計(jì)摩擦和空氣阻力，cos37cos37=0.8=0.8、sin37sin37=0.6=0.6，重力，重力加速度加速度g g取取10m/s10m/s2 2。求：。求：(1)(1)小物塊小物塊A A到達(dá)到達(dá)C C處時(shí)的加速度大小；處時(shí)的加速度大?。?2)(2)小物塊小物塊B B的質(zhì)量；的質(zhì)量；(3)(3)小物塊小物塊Q Q的質(zhì)量。的質(zhì)量。【解析【解析】(1)(1)當(dāng)小物塊當(dāng)小物塊A A到達(dá)到達(dá)C C處時(shí)，由受力分析可知：水平方處時(shí)，由受力分析可知：水平方向受力平衡，豎直方向只受重力作用，所以小物塊向受力平衡，豎直方向只受重力作用，所以小物塊A A的加速度的

37、加速度a=g=10m/sa=g=10m/s2 2。(2)(2)設(shè)小物塊設(shè)小物塊B B的質(zhì)量為的質(zhì)量為m mB B，繩子拉力為，繩子拉力為F FT T；根據(jù)平衡條件：；根據(jù)平衡條件：F FT Tcos37cos37=mg=mgF FT T=m=mB Bg g聯(lián)立解得聯(lián)立解得m mB B=0.5kg=0.5kg(3)(3)設(shè)小物塊設(shè)小物塊Q Q的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m0 0，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得mghmghACAC=(m=(mB B+m+m0 0)gh)ghB Bh hACAC=dcot37=dcot37=1.6m=1.6mh hB B= -d=0.8m= -d=0.8m解得：

38、解得：m m0 0=0.3kg=0.3kg答案：答案：(1)10m/s(1)10m/s2 2(2)0.5kg(2)0.5kg(3)0.3kg(3)0.3kgdsin37【學(xué)科素養(yǎng)升華【學(xué)科素養(yǎng)升華】多物體機(jī)械能守恒問題多物體機(jī)械能守恒問題(1)(1)多物體機(jī)械能守恒問題的分析方法：多物體機(jī)械能守恒問題的分析方法：對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的對(duì)多個(gè)物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。機(jī)械能是否守恒。注意尋找用繩或桿相連接的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系。注意尋找用繩或桿相連接的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系。列機(jī)械能守恒方程時(shí)，一般選用列機(jī)械能守恒方程時(shí)

39、，一般選用EEk k=-E=-Ep p的形式。的形式。(2)(2)多物體機(jī)械能守恒問題的三點(diǎn)注意：多物體機(jī)械能守恒問題的三點(diǎn)注意：正確選取研究對(duì)象。正確選取研究對(duì)象。合理選取物理過(guò)程。合理選取物理過(guò)程。正確選取機(jī)械能守恒定律常用的表達(dá)形式列式求解。正確選取機(jī)械能守恒定律常用的表達(dá)形式列式求解?？键c(diǎn)考點(diǎn)3 3 機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用1.1.解答機(jī)械能守恒問題的一般步驟：解答機(jī)械能守恒問題的一般步驟：(1)(1)選取研究對(duì)象。選取研究對(duì)象。單個(gè)物體。單個(gè)物體。多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。含彈簧的系統(tǒng)。含彈簧的系統(tǒng)。解題解題技巧技巧 (2)(2)分析受力情況和各

40、力做功情況，確定是否符合機(jī)械能守恒分析受力情況和各力做功情況，確定是否符合機(jī)械能守恒條件。條件。(3)(3)確定初末狀態(tài)的機(jī)械能或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情確定初末狀態(tài)的機(jī)械能或運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。況。(4)(4)選擇合適的表達(dá)式列出方程，進(jìn)行求解。選擇合適的表達(dá)式列出方程，進(jìn)行求解。(5)(5)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的討論和說(shuō)明。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的討論和說(shuō)明。2.2.注意問題：注意問題：(1)(1)列方程時(shí)，選取的表達(dá)角度不同，表達(dá)式不同，對(duì)參考平列方程時(shí)，選取的表達(dá)角度不同，表達(dá)式不同，對(duì)參考平面的選取要求也不一定相同。面的選取要求也不一定相同。(2)(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒能解決

41、的問題，應(yīng)用動(dòng)能定理同樣能解決，應(yīng)用機(jī)械能守恒能解決的問題，應(yīng)用動(dòng)能定理同樣能解決，但其解題思路和表達(dá)式有所不同。但其解題思路和表達(dá)式有所不同?！绢}組通關(guān)方案【題組通關(guān)方案】【典題【典題3 3】(19(19分分)(2011)(2011福建高考福建高考) )如圖為某種魚餌自動(dòng)投放如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部器中的投餌管裝置示意圖，其下半部ABAB是一長(zhǎng)為是一長(zhǎng)為2R2R的豎直細(xì)管，的豎直細(xì)管，上半部上半部BCBC是半徑為是半徑為R R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，ABAB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投

42、餌時(shí)，每次總、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m m的魚餌到達(dá)管口的魚餌到達(dá)管口C C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零。不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零。不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能。已能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能。已知重力加速度為知重力加速度為g g。求：。求：(1)(1)質(zhì)量為質(zhì)量為m m的魚餌到達(dá)管口的魚餌到達(dá)管口

43、C C時(shí)的速度大時(shí)的速度大小小v v1 1；(2)(2)彈簧壓縮到彈簧壓縮到0.5R0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能時(shí)的彈性勢(shì)能E Ep p；(3)(3)已知地面與水面相距已知地面與水面相距1.5R1.5R，若使該投，若使該投餌管繞餌管繞ABAB管的中軸線管的中軸線OOOO在在9090角的范圍角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在魚餌，魚餌的質(zhì)量在 m m到到m m之間變化，且之間變化，且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，均能落到水面。持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，魚餌能夠落到水面的最大面積魚餌能夠落到水面的最大面積S S是多少是多少? ?23【解題探

44、究【解題探究】(1)(1)質(zhì)量為質(zhì)量為m m的魚餌到達(dá)管口的魚餌到達(dá)管口C C時(shí)的速度大小的求解思路。時(shí)的速度大小的求解思路。物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；方程式：方程式：_。(2)(2)彈簧把質(zhì)量為彈簧把質(zhì)量為m m的魚餌彈到管口的魚餌彈到管口C C的過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化關(guān)的過(guò)程中，能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系如何系如何? ?提示：提示：彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能。彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能。牛頓第二定律牛頓第二定律21vmgmR(3)(3)質(zhì)量為質(zhì)量為m m的魚餌離開管口的魚餌離開管口C C后做平拋運(yùn)動(dòng)。后做平拋運(yùn)動(dòng)。水平方向：水平方向：_；豎直方向：豎直方向：_。x x1 1=R+v=R+

45、v1 1t t214.5Rgt2【典題解析【典題解析】（1 1）質(zhì)量為）質(zhì)量為m m的魚餌到達(dá)管口的魚餌到達(dá)管口C C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供。則由的向心力完全由重力提供。則由mg= mg= （2 2分）分）得得v v1 1= = （1 1分）分）(2)(2)彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律有定律有E Ep p=mg(1.5R+R)+ =mg(1.5R+R)+ （3 3分）分）聯(lián)立方程解得聯(lián)立方程解得E Ep p=3mgR =3mgR （2 2分）分）21vmRgR211mv2(3)(3)魚餌離開管口

46、魚餌離開管口C C做平拋運(yùn)動(dòng)，則有做平拋運(yùn)動(dòng)，則有4.5R= gt4.5R= gt2 2 （1 1分）分）x x1 1=R+v=R+v1 1t t （1 1分）分）聯(lián)立方程解得聯(lián)立方程解得x x1 1=4R =4R （1 1分）分）當(dāng)魚餌質(zhì)量為當(dāng)魚餌質(zhì)量為 m m時(shí)，設(shè)其到達(dá)管口的速度為時(shí)，設(shè)其到達(dá)管口的速度為v v2 2，由機(jī)械，由機(jī)械能守恒定律有能守恒定律有E Ep p= mg(1.5R+R)+ = mg(1.5R+R)+ （3 3分）分）122323221 2( m)v2 3解得解得v v2 2= = （1 1分）分）同理有同理有x x2 2=R+v=R+v2 2t t （1 1分）分）

47、聯(lián)立方程解得聯(lián)立方程解得x x2 2=7R =7R （1 1分）分）魚餌能夠落到水面的最大面積魚餌能夠落到水面的最大面積S= S= （2 2分）分）答案：答案：（1 1） (2)3mgR(2)3mgR（3 3） ( (或或8.25R8.25R2 2) )2 gR22221133xxR44gR233R4【通關(guān)【通關(guān)1+11+1】1.(1.(多選多選)(2014)(2014淮安模擬淮安模擬) )如圖所示，勁度系數(shù)為如圖所示，勁度系數(shù)為k k的輕質(zhì)彈的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為簧，一端系在豎直放置的半徑為R R的圓環(huán)頂點(diǎn)的圓環(huán)頂點(diǎn)P P，另一端系一質(zhì)，另一端系一質(zhì)量為量為m m的小球，小球穿

48、在圓環(huán)上做無(wú)摩擦的運(yùn)動(dòng)。設(shè)開始時(shí)小的小球，小球穿在圓環(huán)上做無(wú)摩擦的運(yùn)動(dòng)。設(shè)開始時(shí)小球置于球置于A A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速率點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速率為為v v，對(duì)圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（，對(duì)圓環(huán)恰好沒有壓力。下列分析正確的是（ ）A.A.從從A A到到B B的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒B.B.從從A A到到B B的過(guò)程中，小球的機(jī)械能減少的過(guò)程中，小球的機(jī)械能減少C.C.小球過(guò)小球過(guò)B B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為mg+mg+D.D.小球過(guò)小球過(guò)B B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為mg+mg+2vm

49、R2vm2R【解析【解析】選選B B、C C。從。從A A到到B B的過(guò)程中，因彈簧對(duì)小球做負(fù)功，的過(guò)程中，因彈簧對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能將減少，小球的機(jī)械能將減少，A A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B B正確；在正確；在B B點(diǎn)對(duì)小球應(yīng)用牛點(diǎn)對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律可得：頓第二定律可得：F FB B-mg= -mg= ，解得，解得F FB B=mg+ =mg+ ，C C正確，正確，D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。2vmR2vmR2.(20142.(2014宿州模擬宿州模擬) )如圖所示，在水如圖所示，在水平地面上固定一個(gè)半徑為平地面上固定一個(gè)半徑為R R的半圓形的半圓形軌道，其中圓弧部分光滑，水平段長(zhǎng)軌道，其中圓弧部分光

50、滑，水平段長(zhǎng)為為L(zhǎng) L，一質(zhì)量為，一質(zhì)量為m m的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌道的最右端，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為道的最右端，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)突然，現(xiàn)突然釋放小物塊，小物塊被彈出，恰好能夠到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)釋放小物塊，小物塊被彈出，恰好能夠到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A A，g g取取10m/s10m/s2 2，且彈簧長(zhǎng)度忽略不計(jì)，求：，且彈簧長(zhǎng)度忽略不計(jì)，求：(1)(1)小物塊的落點(diǎn)距小物塊的落點(diǎn)距OO的距離；的距離；(2)(2)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能。小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)設(shè)

51、小物塊被彈簧彈出時(shí)的速度大小為設(shè)小物塊被彈簧彈出時(shí)的速度大小為v v1 1，到達(dá)圓，到達(dá)圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)速度大小為弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v v2 2，到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)時(shí)速，到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)時(shí)速度大小為度大小為v v3 3，因?yàn)樾∥飰K恰好能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)，因?yàn)樾∥飰K恰好能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)，故有故有mg=mg= 小物塊由小物塊由A A射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得得x=vx=v3 3t t 2R= gt2R= gt2 2 聯(lián)立聯(lián)立解得：解得：x=2Rx=2R，即小物塊的落點(diǎn)距即小物塊的落點(diǎn)距OO的距離為的距離為2R2R23mvR12(

52、2)(2)小物塊在圓弧軌道上從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，小物塊在圓弧軌道上從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得由機(jī)械能守恒定律得 小物塊被彈簧彈出到運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最低點(diǎn)的過(guò)程，小物塊被彈簧彈出到運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最低點(diǎn)的過(guò)程，由功能關(guān)系得：由功能關(guān)系得： 小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能就等于小物塊被彈出時(shí)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能就等于小物塊被彈出時(shí)的動(dòng)能，故有的動(dòng)能，故有E Ep p= = 由由聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：E Ep p= mgR+mgL= mgR+mgL答案：答案：(1)2R(1)2R(2) mgR+mgL(2) mgR+mgL222311mvmg2Rmv22221

53、211mvmvmgL22211mv25252【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(20141.(2014鹽城模擬鹽城模擬) )如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊力如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊力的裝置，的裝置，M M是半徑為是半徑為R=1.0mR=1.0m的固定于豎直平面內(nèi)的的固定于豎直平面內(nèi)的 光滑圓光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。弧軌道，軌道上端切線水平。N N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑面在豎直面內(nèi)的截面為半徑r= r= 的的 圓弧，圓弧下端切圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于線水平且圓心恰好位于M M軌道的上端點(diǎn)。軌道的上端點(diǎn)。M M的下端相切處放置

54、豎的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kgm=0.01kg的小鋼珠，的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過(guò)假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過(guò)M M的上端點(diǎn)，水平飛出的上端點(diǎn)，水平飛出后落到曲面后落到曲面N N上的某一點(diǎn)，上的某一點(diǎn)，g g取取10m/s10m/s2 2。求：。求：140.69 m14(1)(1)發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能E Ep p多大多大? ?(2)(2)鋼珠從鋼珠從M M圓弧軌道最高點(diǎn)飛出至落到圓弧圓弧軌道最高點(diǎn)飛出至落到圓弧N N上所用的時(shí)間是上所用的時(shí)間是多少多少( (

55、結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?)?【解析【解析】(1)(1)設(shè)鋼珠在軌道設(shè)鋼珠在軌道M M最高點(diǎn)的速度為最高點(diǎn)的速度為v v，在，在M M的最低的最低端速度為端速度為v v0 0，則在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得，則在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得mg= mg= 從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得： =mgR=mgR+ mv+ mv2 2 由由得：得：v v0 0= = 設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為E Ep p，由機(jī)械能守恒定律得：，由機(jī)械能守恒定律得：E Ep p= = mgR= = mgR=0.15J =0.15J 2vmR201mv21

56、23gR201mv232(2)(2)鋼珠從最高點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)：鋼珠從最高點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)：x=vtx=vt y= gty= gt2 2 由幾何關(guān)系由幾何關(guān)系x x2 2+y+y2 2=r=r2 2 聯(lián)立聯(lián)立得得t=0.24st=0.24s答案：答案：(1)0.15J(1)0.15J(2)0.24s(2)0.24s122.2.如圖甲所示，一半徑如圖甲所示，一半徑R=1mR=1m、圓心角等于、圓心角等于143143的豎直圓弧形的豎直圓弧形光滑軌道，與斜面相切于光滑軌道，與斜面相切于B B處，圓弧軌道的最高點(diǎn)為處，圓弧軌道的最高點(diǎn)為M M，斜面傾，斜面傾角角=37=37，在，在t=0t=0

57、時(shí)刻有一物塊沿斜面上滑，其在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)刻有一物塊沿斜面上滑，其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示。若物塊恰能到達(dá)的速度變化規(guī)律如圖乙所示。若物塊恰能到達(dá)M M點(diǎn)點(diǎn)(g(g取取10m/s10m/s2 2，sin37sin37=0.6=0.6，cos37cos37=0.8)=0.8)，求：，求：(1)(1)物塊經(jīng)過(guò)物塊經(jīng)過(guò)B B點(diǎn)時(shí)的速度點(diǎn)時(shí)的速度v vB B；(2)(2)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)A(3)A、B B間的距離間的距離x xABAB?！窘馕觥窘馕觥?1)(1)由題意，物塊恰能到達(dá)由題意，物塊恰能到達(dá)M M點(diǎn)，則在點(diǎn)，則在M M點(diǎn)有點(diǎn)有mg=mg=由機(jī)

58、械能守恒定律有由機(jī)械能守恒定律有mgR(1+cos37mgR(1+cos37)=)=代入數(shù)據(jù)可求得：代入數(shù)據(jù)可求得：v vB B= m/s= m/s。2MvmR22BM11mvmv2246(2)(2)由由v-tv-t圖可知物塊運(yùn)動(dòng)的加速度圖可知物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=10m/sa=10m/s2 2由牛頓第二定律有由牛頓第二定律有mgsin37mgsin37+mgcos37+mgcos37=ma=ma所以物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)所以物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=(3)(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2ax2axABAB= =又又v vA A=8m/s=8m/s，得，得x xABAB=0.9m=0.9m。答

59、案：答案：(1) m/s(1) m/s(2)0.5(2)0.5(3)0.9m(3)0.9magsin370.5gcos3722ABvv。46【學(xué)科素養(yǎng)升華【學(xué)科素養(yǎng)升華】(1)(1)彈簧類問題的突破要點(diǎn)：彈簧類問題的突破要點(diǎn)：彈簧的彈力大小由形變大小決定，解題時(shí)一般應(yīng)從彈簧的形彈簧的彈力大小由形變大小決定，解題時(shí)一般應(yīng)從彈簧的形變分析入手，確定原長(zhǎng)位置、現(xiàn)長(zhǎng)位置、平衡位置等，再結(jié)合變分析入手，確定原長(zhǎng)位置、現(xiàn)長(zhǎng)位置、平衡位置等，再結(jié)合其他力的情況分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其他力的情況分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因軟質(zhì)彈簧的形變發(fā)生改變過(guò)程需要一段時(shí)間，在瞬間內(nèi)形因軟質(zhì)彈簧的形變發(fā)生改變過(guò)程需要一段時(shí)間，在瞬

60、間內(nèi)形變量可以認(rèn)為不變。因此，在分析瞬間變化時(shí)可以認(rèn)為彈力大變量可以認(rèn)為不變。因此，在分析瞬間變化時(shí)可以認(rèn)為彈力大小不變，即彈簧的彈力不突變。小不變，即彈簧的彈力不突變。在求彈簧的彈力做功或彈簧的彈性勢(shì)能時(shí)，通?？梢愿鶕?jù)系在求彈簧的彈力做功或彈簧的彈性勢(shì)能時(shí)，通常可以根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒或功能關(guān)系進(jìn)行分析。統(tǒng)的機(jī)械能守恒或功能關(guān)系進(jìn)行分析。(2)(2)彈簧類問題的兩點(diǎn)注意：彈簧類問題的兩點(diǎn)注意：彈簧處于相同狀態(tài)時(shí)彈性勢(shì)能相等；彈簧處于相同狀態(tài)時(shí)彈性勢(shì)能相等；在不同的物理過(guò)程中，彈簧形變量相等，則彈性勢(shì)能的變化在不同的物理過(guò)程中，彈簧形變量相等，則彈性勢(shì)能的變化量相等。量相等?！举Y源平臺(tái)【資源平