江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí) 第七章 機(jī)械能守恒定律 第19講 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律學(xué)案 必修2

第19講重力勢(shì)能彈性勢(shì)能機(jī)械能守恒定律緊扣考綱 考情再現(xiàn)測(cè)試內(nèi)容測(cè)試要求2018年2017年2016年2015年2014年重力勢(shì)能重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系A(chǔ)2310、26彈性勢(shì)能A61128928機(jī)械能守恒定律C272810考點(diǎn)一重力勢(shì)能重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系(1)重力勢(shì)能是物體由于受到重力而具有的跟物體和地球的_的能量表達(dá)式為Epmgh.物體重力勢(shì)能的大小與_有關(guān)(2)重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系：重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能_，_的重力勢(shì)能等于重力做的正功；克服重力做功(重力做負(fù)功)時(shí)，重力勢(shì)能_，_的重力勢(shì)能等于克服重力做的功重力所做的功只跟_有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的_無關(guān)例1(2018鹽城學(xué)測(cè)模擬)如圖1所示，斜坡式自動(dòng)扶梯將質(zhì)量為50 kg的小華從地面送到4 m高的二樓，g取10 m/s2，在此過程中小華的()圖1A重力做功為2 000 J，重力勢(shì)能增加了2 000 JB重力做功為2 000 J，重力勢(shì)能增加了2 000 JC重力做功為2 000 J，重力勢(shì)能減小了2 000 JD重力做功為2 000 J，重力勢(shì)能減小了2 000 J考點(diǎn)二彈性勢(shì)能物體由于_而具有的能量叫做彈性勢(shì)能，物體的_越大，彈性勢(shì)能越大例2(2015江蘇學(xué)測(cè))如圖2所示，小朋友在玩蹦蹦桿游戲的過程中，關(guān)于桿上彈簧，下列說法中不正確的是()圖2A彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，彈性勢(shì)能為零B彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C彈簧形變量最大時(shí)，彈性勢(shì)能不一定最大D彈簧壓縮過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能考點(diǎn)三機(jī)械能守恒定律(1)機(jī)械能是_和_的統(tǒng)稱，即E機(jī)械EkEp.(2)機(jī)械能守恒定律：_的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能_，這就是機(jī)械能守恒定律，表達(dá)式為Ek1Ep1_.特別提醒判斷機(jī)械能是否守恒的常用方法和常見情形(1)直接分析某一物理過程中動(dòng)能與勢(shì)能之和是否不變，例如物體沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，則物體機(jī)械能一定不守恒(2)分析受力：如果只受重力(或彈力)，則機(jī)械能一定守恒，例如不計(jì)空氣阻力時(shí)做拋體運(yùn)動(dòng)的物體(3)分析受力做功：如果除重力(或彈力)以外有其他力，但其他力不做功，機(jī)械能也守恒，例如在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能守恒(4)系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，系統(tǒng)內(nèi)外也沒有機(jī)械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化例3(2018宿遷學(xué)測(cè)模擬)下列過程中，運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械能守恒的是()A物體沿斜面勻速下滑B物體沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)C物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D物體豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)例4(2018鹽城學(xué)測(cè)模擬)如圖3所示，質(zhì)量為20 kg的小明坐在秋千板上蕩秋千，已知繩長(zhǎng)2.5 m，秋千板的質(zhì)量為5 kg，小明和秋千板運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度為5 m/s.不計(jì)空氣阻力和繩的質(zhì)量，小明可視為質(zhì)點(diǎn)，g10 m/s2.求：圖3(1)小明的最大動(dòng)能；(2)秋千板上升的最大高度；(3)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)秋千板的拉力考點(diǎn)四機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用(1)機(jī)械能守恒時(shí)幾種列方程的形式選取零勢(shì)能面后，確定初、末位置的機(jī)械能，列等式Ek1Ep1Ek2Ep2；不需要選取零勢(shì)能面，找出物體初、末位置動(dòng)能變化量和勢(shì)能變化量，列等式|Ek|Ep|.(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟確定研究系統(tǒng)(通常是物體和地球、彈簧等)和所研究的物理過程；進(jìn)行受力分析判斷機(jī)械能是否守恒；選取零勢(shì)能面，確定物體在初、末位置的動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)；根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解(3)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，首先判斷是否守恒，分清運(yùn)動(dòng)過程，確定初、末狀態(tài)列方程例5(2017屆連云港學(xué)測(cè)模擬)如圖4所示，在同一豎直平面內(nèi)有兩個(gè)上下正對(duì)著的相同半圓形光滑軌道，半徑為R，它們之間的距離為x且可調(diào)，在最低點(diǎn)B處與最高點(diǎn)A處各放一個(gè)壓力傳感器一質(zhì)量為m的小球在兩軌道間運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)壓力傳感器示數(shù)為20mg(在后面的實(shí)驗(yàn)中總保持該示數(shù)不變)，g為重力加速度，不計(jì)空氣阻力圖4(1)求小球經(jīng)過最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小；(2)當(dāng)調(diào)節(jié)xR時(shí)，求小球經(jīng)過最高點(diǎn)A處時(shí)壓力傳感器的示數(shù)；(3)在保證小球能經(jīng)過最高點(diǎn)A的情況下改變x，兩壓力傳感器示數(shù)差的絕對(duì)值F也隨之改變?cè)囃ㄟ^計(jì)算在坐標(biāo)系中畫出隨變化的圖象1(2018江蘇學(xué)測(cè))宋代詩人蘇軾的名句“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中蘊(yùn)含了一些物理知識(shí)關(guān)于拉弓過程，下列說法正確的是()A人對(duì)弓的作用力大于弓對(duì)人的作用力B人對(duì)弓的作用力小于弓對(duì)人的作用力C弓的彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能就越大D弓的彈性形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能就越小2.(2017江蘇學(xué)測(cè))如圖5所示，兩個(gè)相同的彈簧懸掛在天花板上彈簧A下端掛一重物M，彈簧B受一豎直拉力F作用，兩彈簧的伸長(zhǎng)量相等，未超過彈性限度則兩彈簧彈性勢(shì)能的關(guān)系為()圖5AEpA>EpB BEpA<EpBCEpAEpB D無法比較3(2015江蘇學(xué)測(cè))飛機(jī)從8 500 m高空下降到1 500 m高度的過程中()A重力做正功，重力勢(shì)能減少B重力做正功，重力勢(shì)能增大C重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少D重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大4(2014江蘇學(xué)測(cè))在一次軍事演習(xí)中，傘兵跳離飛機(jī)后打開降落傘，實(shí)施定點(diǎn)降落，在傘兵勻速下落的過程中，下列說法正確的是()A傘兵的機(jī)械能守恒，重力勢(shì)能不變B傘兵的機(jī)械能守恒，重力勢(shì)能減小C傘兵的機(jī)械能不守恒，重力勢(shì)能不變D傘兵的機(jī)械能不守恒，重力勢(shì)能減小答案精析考點(diǎn)突破考點(diǎn)一(1)相對(duì)位置有關(guān)所選零勢(shì)能面(2)減少減少 增加增加初、末位置的高度差路徑例1B小華上升過程重力做負(fù)功WGmgh2 000 J，重力勢(shì)能增加Epmgh2 000 J考點(diǎn)二發(fā)生彈性形變彈性形變例2C彈簧形變量越大，彈性勢(shì)能越大，C錯(cuò)誤彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的過程中，彈性勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，彈簧壓縮的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，A、B、D正確考點(diǎn)三(1)動(dòng)能勢(shì)能(2)在只有重力或彈力做功保持不變Ek2Ep2例3B例4見解析解析(1)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，Ekmmv2250 J(2)從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得mghmv2h1.25 m(3)在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得F(mm)g(mm)F500 N.考點(diǎn)四例5(1)(2)12mg(3)見解析圖解析(1)在B點(diǎn)，由牛頓第二定律可知FBmgm，得vB.(2)對(duì)BA的過程，由機(jī)械能守恒定律可知mvA2mg(2Rx)mvB2，得vA213gR在A點(diǎn)，由牛頓第二定律可知FAmgm，得FA12mg.(3)由第(2)問可知FA14mg2mg，所以F6mg2mg即62.若小球能通過最高點(diǎn)A，A點(diǎn)的力傳感器的示數(shù)FA0，由FA14mg2mg，可得x7R，圖象如圖所示真題演練1C2.C3.A4.D6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375