2017年高考物理一轮复习 第5章 功能关系和机械能 第3课时 机械能守恒定律习题.doc

第3课时机械能守恒定律
一、重力做功与重力势能

(1)重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关.
(2)重力做功不引起物体机械能的变化.

(1)概念:物体由于被举高而具有的能.
(2)表达式:Ep=mgh.
(3)矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小.

(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加.
(2)定量关系:=-(Ep2-Ep1)=-ΔEp.
二、弹性势能
:物体由于发生弹性形变而具有的能.
:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.
,用公式表示:W=-ΔEp.
.(×)
,物体的重力势能一定增加.(√)
.(×)
,弹性势能增加.(×)
,其机械能可能在减小.(√)
,机械能一定守恒.(×)
,机械能一定要变化.(×)
,物体的机械能一定守恒.(√)
(多选)(2016·衡水模拟)如图所示,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)( )
,动能增加,B球和地球组成的系统机械能守恒
,动能也增加,A球和地球组成的系统机械能不守恒
、B球和地球组成的系统机械能守恒
、B球和地球组成的系统机械能不守恒
解析:A球在上摆过程中,重力势能增加,动能也增加,机械能增加,B项正确;由于A球、B球和地球组成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,C项正确,D项错误;B球和地球组成的系统的机械能一定减少,A项错误.
答案:BC
2.(2016·武汉模拟)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是( )
解析:以地面为零势能面,以竖直向上为正方向,则对物体在撤去外力前,有F-mg=ma,h=at2,某一时刻的机械能E=ΔE=F·h,解以上各式得E=·t2∝t2,撤去外力后,物体机械能守恒,故只有C正确.
答案:C
3.(2016·衡阳模拟)如图甲所示,圆形玻璃平板半径为r, 离水平地面的高度为h,一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘,随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动.
(1)若匀速圆周运动的周期为T,求木块的线速度和所受摩擦力的大小.
(2)缓慢增大玻璃板的转速,最后木块沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出,落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s,,重力加速度为g,试求木块落地前瞬间的动能.
解析:(1)根据匀速圆周运动的规律可得木块的线速度v=,
木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力
Ff=mr.
(2)木块脱离玻璃板后在竖直方向上做自由落体运动,有h=gt2,
在水平方向上做匀速运动,水平位移x=vt,
x与距离s、半径r的关系为s2=r2+x2,
木块从抛出到落地前机械能守恒,得Ek=mv2+mgh.
由以上各式解得木块落地前瞬间的动能
Ek=mg.
答案:(1) mr (2)mg
一、单项选择题
1.(2016·保定模拟)如图所示,,弹簧的另一端连接在墙上,,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )




解析:圆环在下滑过程中,圆环的重力和弹簧的弹力对圆环做功,圆环的机械能不守恒,圆环和弹簧组成的系统机械能守恒,系统的机械能等于圆环的动能和重力势能以及弹簧的弹性势能之和,选项A、D错误;对圆环进行受力分析,可知圆环从静止开始先向下加速运动且加速度逐渐减小,当弹簧对圆环的弹力沿杆方向的分力与圆环所受重力大小相等时,加速度减为
0,速度达到最大,而后加速度反向且逐渐增大,圆环开始做减速运动,当圆环下滑到最大距离时,所