江蘇專版2023-2024學年新教材高中物理重難專題15多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題課件新人教版必修第二冊

01重難專題15

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題一、多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題1.當動能、勢能僅在系統(tǒng)內相互轉化或轉移時，系統(tǒng)的機械能守恒。2.機械能守恒定律表達式的選取技巧

（2）當研究對象為兩個物體組成的系統(tǒng)時：

規(guī)律總結輕繩問題的三點提醒（1）分清兩物體是速度大小相等，還是沿繩方向的分速度大小相等。（2）用好兩物體的位移大小關系或豎直方向高度變化的關系。（3）對于單個物體，一般繩上的力要做功，機械能不守恒；但對于繩連接的系統(tǒng)，機械能則可能守恒。

歸納總結輕桿問題的三大特點（1）平動時兩物體線速度大小相等，轉動時兩物體角速度大小相等。（2）桿對物體的作用力并不總是沿桿的方向，桿能對物體做功,單個物體機械能可能不守恒。（3）對于桿和物體組成的系統(tǒng)，忽略空氣阻力和各種摩擦且沒有其他力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)機械能守恒。對點演練2

[2022江蘇揚州練習]如圖所示，內壁光滑的圓形軌道固定在豎直平面內，輕桿兩端固定有甲、乙兩小球，甲球質量小于乙球質量。將兩球放入軌道內，乙球位于最低點，由靜止釋放輕桿后，則甲球(

)

BA.能下滑到軌道的最低點B.下滑過程中桿對其做負功C.滑回時一定不能返回到初始位置D.滑回過程中增加的重力勢能總等于乙球減少的重力勢能[解析]

根據機械能守恒定律，如果能下滑到軌道的最低點，系統(tǒng)的機械能將增加，所以A錯誤；由于下滑過程中桿對乙做了正功，且系統(tǒng)的機械能守恒，則下滑過程中桿對甲球做負功，所以B正確；根據機械能守恒定律，滑回時一定能返回到初始位置，所以C錯誤；根據機械能守恒定律，滑回過程中甲球增加的重力勢能與系統(tǒng)動能的增加量，總等于乙球減少的重力勢能，所以D錯誤。故選B。二、非質點類物體的機械能守恒問題1.在應用機械能守恒定律處理實際問題時，經常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運動過程中將發(fā)生形變，其重心位置相對物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再看成質點來處理。2.物體雖然不能看成質點來處理，但因只有重力做功，物體整體機械能守恒。一般情況下，可將物體分段處理，確定質量分布均勻的規(guī)則物體各部分的重心位置，根據初、末狀態(tài)物體重力勢能的變化列式求解。

A

規(guī)律總結“鏈條”類問題分析技巧鏈條類物體機械能守恒問題的解題關鍵是分析重心位置,進而確定物體重力勢能的變化,解題要注意兩個問題：一是參考平面的選取，二是鏈條的每一段重心的位置變化和重力勢能變化。

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[解析]

把連接兩筒的閥門打開到兩筒水面高度相等的過程中大氣壓力對左筒水面做正功，對右筒水面做負功，總功為零。水柱的機械能守

分層作業(yè)知識基礎練

A

C

C

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D

能