江蘇省高中物理學業(yè)水平測試復習 第七章 機械能守恒定律 第19講 重力勢能 彈性勢能 機械能守恒定律學案 必修2

第19講重力勢能彈性勢能機械能守恒定律緊扣考綱 考情再現(xiàn)測試內(nèi)容測試要求2018年2017年2016年2015年2014年重力勢能重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系A2310、26彈性勢能A61128928機械能守恒定律C272810考點一重力勢能重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系(1)重力勢能是物體由于受到重力而具有的跟物體和地球的_的能量表達式為Epmgh.物體重力勢能的大小與_有關(guān)(2)重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系：重力做正功時，重力勢能_，_的重力勢能等于重力做的正功；克服重力做功(重力做負功)時，重力勢能_，_的重力勢能等于克服重力做的功重力所做的功只跟_有關(guān)，跟物體運動的_無關(guān)例1(2018鹽城學測模擬)如圖1所示，斜坡式自動扶梯將質(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，重力勢能增加了2 000 JB重力做功為2 000 J，重力勢能增加了2 000 JC重力做功為2 000 J，重力勢能減小了2 000 JD重力做功為2 000 J，重力勢能減小了2 000 J考點二彈性勢能物體由于_而具有的能量叫做彈性勢能，物體的_越大，彈性勢能越大例2(2015江蘇學測)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彈簧恢復到原長時，彈性勢能為零B彈簧恢復原長過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C彈簧形變量最大時，彈性勢能不一定最大D彈簧壓縮過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈性勢能考點三機械能守恒定律(1)機械能是_和_的統(tǒng)稱，即E機械EkEp.(2)機械能守恒定律：_的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能_，這就是機械能守恒定律，表達式為Ek1Ep1_.特別提醒判斷機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能與勢能之和是否不變，例如物體沿斜面勻速運動，則物體機械能一定不守恒(2)分析受力：如果只受重力(或彈力)，則機械能一定守恒，例如不計空氣阻力時做拋體運動的物體(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，機械能也守恒，例如在光滑曲面上運動的物體機械能守恒(4)系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，系統(tǒng)內(nèi)外也沒有機械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化例3(2018宿遷學測模擬)下列過程中，運動物體機械能守恒的是()A物體沿斜面勻速下滑B物體沿水平面做勻速直線運動C物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動D物體豎直向下做勻速直線運動例4(2018鹽城學測模擬)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2.5 m，秋千板的質(zhì)量為5 kg，小明和秋千板運動到最低點時速度為5 m/s.不計空氣阻力和繩的質(zhì)量，小明可視為質(zhì)點，g10 m/s2.求：圖3(1)小明的最大動能；(2)秋千板上升的最大高度；(3)運動到最低點時繩對秋千板的拉力考點四機械能守恒定律的綜合應用(1)機械能守恒時幾種列方程的形式選取零勢能面后，確定初、末位置的機械能，列等式Ek1Ep1Ek2Ep2；不需要選取零勢能面，找出物體初、末位置動能變化量和勢能變化量，列等式|Ek|Ep|.(2)應用機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；進行受力分析判斷機械能是否守恒；選取零勢能面，確定物體在初、末位置的動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)；根據(jù)機械能守恒定律列方程求解(3)運用機械能守恒定律時，首先判斷是否守恒，分清運動過程，確定初、末狀態(tài)列方程例5(2017屆連云港學測模擬)如圖4所示，在同一豎直平面內(nèi)有兩個上下正對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B處與最高點A處各放一個壓力傳感器一質(zhì)量為m的小球在兩軌道間運動，小球經(jīng)過最低點B時壓力傳感器示數(shù)為20mg(在后面的實驗中總保持該示數(shù)不變)，g為重力加速度，不計空氣阻力圖4(1)求小球經(jīng)過最低點B時的速度大??；(2)當調(diào)節(jié)xR時，求小球經(jīng)過最高點A處時壓力傳感器的示數(shù)；(3)在保證小球能經(jīng)過最高點A的情況下改變x，兩壓力傳感器示數(shù)差的絕對值F也隨之改變試通過計算在坐標系中畫出隨變化的圖象1(2018江蘇學測)宋代詩人蘇軾的名句“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中蘊含了一些物理知識關(guān)于拉弓過程，下列說法正確的是()A人對弓的作用力大于弓對人的作用力B人對弓的作用力小于弓對人的作用力C弓的彈性形變越大，彈性勢能就越大D弓的彈性形變越大，彈性勢能就越小2.(2017江蘇學測)如圖5所示，兩個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，兩彈簧的伸長量相等，未超過彈性限度則兩彈簧彈性勢能的關(guān)系為()圖5AEpA>EpB BEpA<EpBCEpAEpB D無法比較3(2015江蘇學測)飛機從8 500 m高空下降到1 500 m高度的過程中()A重力做正功，重力勢能減少B重力做正功，重力勢能增大C重力做負功，重力勢能減少D重力做負功，重力勢能增大4(2014江蘇學測)在一次軍事演習中，傘兵跳離飛機后打開降落傘，實施定點降落，在傘兵勻速下落的過程中，下列說法正確的是()A傘兵的機械能守恒，重力勢能不變B傘兵的機械能守恒，重力勢能減小C傘兵的機械能不守恒，重力勢能不變D傘兵的機械能不守恒，重力勢能減小答案精析考點突破考點一(1)相對位置有關(guān)所選零勢能面(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功WGmgh2 000 J，重力勢能增加Epmgh2 000 J考點二發(fā)生彈性形變彈性形變例2C彈簧形變量越大，彈性勢能越大，C錯誤彈簧恢復到原長時彈性勢能為零，彈簧恢復原長的過程中，彈性勢能減少，彈性勢能轉(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)化為彈性勢能，A、B、D正確考點三(1)動能勢能(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)運動至最低點時，速度最大，動能最大，Ekmmv2250 J(2)從最低點到最高點，由機械能守恒定律得mghmv2h1.25 m(3)在最低點，由牛頓第二定律得F(mm)g(mm)F500 N.考點四例5(1)(2)12mg(3)見解析圖解析(1)在B點，由牛頓第二定律可知FBmgm，得vB.(2)對BA的過程，由機械能守恒定律可知mvA2mg(2Rx)mvB2，得vA213gR在A點，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A，A點的力傳感器的示數(shù)FA0，由FA14mg2mg，可得x7R，圖象如圖所示真題演練1C2.C3.A4.D6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375