2022高三物理一轮复习教学案（38）--机械能守恒定律【学习目标】⒈正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。⒉能判断物体的机械能是否守恒。⒊掌握利用机械能守恒定律解题的根本方法。【自主学习】⒈机械能包括能和能，重力做功能和能可以转化，弹力做功能和能可以转化。⒉机械能守恒定律：在做功的物体系统内，与可以而总的保持不变。⒊一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？⒋只有重力做功和只受重力是一回事吗？⒌怎样判断物体的机械能是否守恒？⒍利用机械能守恒定律解题的根本步骤是什么？【典型例题】例题⒈关于机械能守恒的表达，以下说法中正确的A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。B做变速运动的物体机械能可能守恒。C外力对物体做功为零，那么物体的机械能守恒。D假设只有重力对物体做功，那么物体的机械能守恒。例题⒉以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，假设忽略空气阻力，求⑴物体上升的最大高度？⑵上升过程中何处重力势能和动能相等？5/5\n例题⒊某人在距离地面⒉6m的高处，将质量为0.2㎏的小球以V0=12m/S的速度斜向上抛出，小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角300，，g=1Om/S2，求：⑴人抛球时对小球做的功？⑵假设不计空气阻力，小球落地时的速度大小？⑶假设小球落地时的速度大小为V1=13m/S，小球在空气中运动的过程中抑制阻力做了多少功？例题⒋小钢球质量为M，沿光滑的轨道由静止滑下，如以下图，圆形轨道的半径为R，要使小球沿光滑圆轨道恰好能通过最高点，物体应从离轨道最底点多高的地方开场滑下？【针对训练】⒈在以下实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：A、起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。⒉从离地高为Hm的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为M的物体，它上升hm后又返回下落，最后落在地面上，那么以下说法中正确的选项是（不计空气阻力，以地面为参考面）A、物体在最高点时机械能为Mg(H+h);B、物体落地时的机械能为Mg(H+h)+1/2Mv2;5/5\nC、物体落地时的机械能为MgH+1/2Mv2;D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为MgH+1/2MV2Hh⒊如以下图，桌面高度为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为：A、mgh；B、mgH；C、mg(H+h)；D、mg(H-h)。⒋一个人站在阳台上，以相同的速度V0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率以下说法中正确的选项是A上抛球最大B下抛球最大C平抛球最大D三个球一样大【能力训练】1.从高处自由下落的物体，它的重力势能Ep和机械能E随高度h的变化图线如以下图，正确的选项是⒉如以下图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，以下关于能量的表达中正确的应是A.重力势能和动能之和总保持不变。B.重力势能和弹性势能之和总保持不变。C.动能和弹性势能之和保持不变。D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。⒊一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向上运动，那么在此物体上升h的过程中，物体的A重力势能增加了2mghB动能增加了2mghC机械能保持不变D机械能增加了mgh⒋当物体抑制重力做功时，物体的A重力势能一定减少，机械能可能不变。B重力势能一定增大，机械能一定增大。C重力势能一定减少，动能可能减小。D重力势能一定增大，动能可能不变。5/5\n⒌某同学身高⒈8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了⒈8m高的横杆，据此可估算出他起跳高时竖直向上的速度大约为A2m/SB4m/SC6m/SD8m/S⒍质量为1㎏的物体在地面上高20m的地方在一拉力的作用下以7m/㎡的加速度竖直下落5m的过程中，物体的机械能改变量是A5JB10JC15JD20J⒎如以下图，轻质弹簧一端与墙相连，质量为4㎏的木块沿光滑的水平面以V0=5m/S的速度运动并压缩弹簧K，求弹簧在被压缩的过程中的最大弹性能以及木块的速度V1=3m/S时的弹簧的弹性势能？⒏气球以10m/S的速度匀速上升，当它上升到离地15m的高空时，从气球上掉下一个物体，假设不计空气阻力，求物体落地的速度是多少？⒐质量为50㎏的跳水运发动，从1m的跳板上向上跳起，最后以⒐8m/S的速度入水，不计空气阻力，取g=9.8m/S2，求⑴跳板对运发动做的功是多少？⑵运发动在空中的最大高度离跳板多高？mM⒑一根长细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为M和m的物体,且M>m，开场时用手握住M，使系统处于如以下图的状态，如果M下降h刚好触地，那么m能上升的高度是多少？参考答案典型例题⒈BD⒉5m2.5m⒊14.4J13m/S0J⒋2.5R针对训练⒈A⒉ACD⒊B⒋D5/5\n能力训练⒈AC⒉D⒊B⒋D⒌B⒍C⒎50J32J⒏20m/S⒐1911J3.9m⒑2Mh/(M+m)5/5
