2024版新教材高考物理全程一轮总复习第六章机械能守恒定律第3讲机械能守恒定律课件
展开课 程 标 准1.理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系．定性了解弹性势能．2.通过实验验证机械能守恒定律．理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性．3.能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题． 素 养 目 标物理观念：理解重力势能和弹力势能的概念，知道机械能守恒定律的内容．科学思维：会分析机械能守恒的条件，能从机械能守恒的角度分析动力学问题．
一、重力做功与重力势能的关系1．重力做功的特点(1)重力做功与________无关，只与始末位置的________有关． 只有重力做功机械能守恒(2)重力做功不引起物体的变化．
2．重力势能 是标量，但有正、负(1)表达式：Ep＝________. 正负表示大小(2)重力势能的特点重力势能是物体和________所共有的，重力势能的大小与参考平面的选取________，但重力势能的变化与参考平面的选取________.3．重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做正功，重力势能________；重力对物体做负功，重力势能________，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.
二、弹性势能 是标量1．定义：发生________的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能．2．弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能________；弹力做负功，弹性势能________.即W＝________.
考点一 机械能守恒的判断机械能是否守恒的三种判断方法(1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则机械能守恒．(2)利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功(或做功代数和为0)，则机械能守恒．(3)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒．
针 对 训 练1.[2023·栆庄模拟]关于下列对配图的说法正确的是( )A．图甲中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中它的机械能守恒B．图乙中火车在匀速转弯时动能不变，故所受合外力为零C．图丙中握力器在手的压力下弹性势能增加了D．图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中机械能守恒
解析：甲图中，“蛟龙号”受到吊车的拉力和浮力做功，机械能不守恒，A错误；乙图中，火车做曲线运动，合外力不为零，B错误；丁图中，撑竿对运动员做正功，运动员在上升过程中机械能不守恒，D错误；图丙中握力器在手的压力下弹簧被压缩，弹性势能增加了，C正确．
2．(多选)如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连)．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是( )A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球的机械能守恒C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒
解析：当小球从半圆形槽的最低点运动到半圆形槽右侧的过程中小球对半圆形槽的力使半圆形槽向右运动，半圆形槽对小球的支持力对小球做负功，小球的机械能不守恒，A、D错误；小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽静止，则只有重力做功，小球的机械能守恒，B正确；小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统只有重力和系统内的弹力做功，机械能守恒，C正确．
3. [2023·山东潍坊模拟](多选)如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上．分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则( )A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大
解析：两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还是在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，AB两球重力做的功相同，但是，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，B球在最低点的速度要比A的速度小，动能也要比A的小，故A、C错误，B正确；由于在最低点时B的速度小，根据向心力的公式可知，B球需要的向心力小，所以绳对B的拉力也要比A的小，故D正确．
考点二 机械能守恒定律的应用1．表达式
2．应用机械能守恒定律解题的一般步骤
考向3 含弹簧的系统机械能守恒问题1.通过其他能量求弹性势能根据机械能守恒，列出方程，代入其他能量的数值求解．2．对同一弹簧，弹性势能的大小由弹簧的形变量决定，弹簧伸长量和压缩量相等时，弹簧弹性势能相等．3．物体运动的位移与弹簧的形变量或形变量的变化量有关．
5．如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上，用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行．已知A、B的质量均为2m，C的质量为5m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后它沿斜面下滑(斜面足够长)，A刚离开地面时，B获得最大速度．求：(1)斜面倾角α的正弦值；(2)B的最大速度v.
素养提升 绳索与链条非质点类机械能守恒问题绳索，链条，液柱等物体在运动过程中往往会发生形变，其重心相对物体的位置也发生变化，因此这类物体不能再视为质点，只有重力做功时，物体整体的机械能守恒. 一般情况下，可将物体分段处理，确定质量分布均匀的各个规则部分的重心位置，根据初、末状态物体整体的机械能列式求解．
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