机械能守恒定律复习学案.docx
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机械能守恒定律复习学案
《机械能守恒定律》复习课学案
设计:
杨梅审核:
高三物理组使用时间:
2015年9月24日
〖考点内容与要求〗
考点内容
要求
机械能守恒定律及其应用
考纲解读
1.掌握机械能守恒内容和守恒条件,并会判断物体的机械能是否守恒。
2.掌握机械能守恒定律的三种表达形式,理解其物理意义,并能熟练应用。
课前基础知识复习学案
1、基础知识梳理
1.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。
2.机械能守恒定律的内容
在只有做功的物体系统内,与可以相互转化,但机械能的总量.
3.机械能守恒的条件
4.判断机械能是否守恒常用的方法有哪些?
5..机械能守恒的三种表达式
(1)
(2)
(3)
2、基础题自测
1.神舟号飞船在发射和返回的过程中,哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的?
A飞船升空的阶段
B飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段
C进入大气层并运动一段时间后,降落伞张开,返回舱下降。
D在太空中返回舱与轨道舱分离,然后在大气层以外向着地球做无动力飞行。
2.从高为h处以速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,如图1所示.若取抛出点物体的重力势能为0,不计空气阻力,则物体着地时的机械能为( )
A.mghB.mgh+
mv
C.
mv
D.
mv
-mgh
3.如图2所示,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,不计空气阻力,下列关于能量的叙述中正确的是
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总保持不变。
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。
4.木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图3所示,从子弹开始入射到共同上摆到最大高度的过程中,下面说法正确的是( )
A.子弹的机械能守恒
B.木块的机械能守恒
C.子弹和木块的总机械能守恒
D.以上说法都不对
3、同学们,如果你在复习过程中有些疑惑和问题,请写在下面。
课堂复习探究学案
考点一:
机械能守恒的判断
常用方法:
1.守恒条件判断法:
只有重力或弹力做功(其他力不做功或者所做功代数和为零)
2.能量转化判断法:
只有动能和势能的相互转化(不存在机械能与其他形式能量的转化)
(1)复习回顾必修2第七章第8节和第9节教材中的机械能守恒例子(请同学们自主完成)
(二)典型例题
例1
如图4所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
图4
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B.乙图中,A置于光滑水平面上,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒
C.丙图中,不计任何阻力和定滑轮质量时A加速下落,B加速上升过程中,A、B系统机械能守恒
D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒
规律方法总结:
针对训练1:
(2011年课标
卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
考点二:
机械能守恒定律的应用
机械能守恒的三种表达式
1.守恒观点
(1)表达式:
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E1=E2.
(2)意义:
系统初状态的机械能等于末状态的机械能.
(3)注意:
要先选取零势能参考平面,并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面.
2.转化观点
(1)表达式:
ΔEk=-ΔEp.
(2)意义:
系统的机械能守恒时,系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能.
3.转移观点
(1)表达式:
ΔEA增=ΔEB减.
(2)意义:
若系统由A、B两部分组成,当系统的机械能守恒时,则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量.
一、单个物体的机械能守恒定律的应用
(一)复习必修2第七章第8节和第9节例题和课后练习题中机械能守恒的应用,要求只写出守恒表达式即可。
1.摆长为l,最大偏角为θ,阻力可以忽略,求小球到最低点的速度。
2.把质量为0.5kg的石块从离地面高为10m的高处以30°斜向上方抛出,石块落地时的速度为15m/s,求石块抛出的初速度大小。
(g=10m/s2)
3.过山车模型:
如果已知圆轨道的半径为R,h至少要等于多大,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点?
不考虑摩擦等阻力。
(2)典型题目
例2
如图5甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知∠BOC=30°.可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2.求:
小滑块的质量和圆轨道的半径;
图5
例2答题区域
规律方法总结:
2、多物体组成的系统机械能守恒的问题
(1)熟题再现,构建模型
熟题再现:
(全国Ⅱ高考.18)如图6所示,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为( )
A.hB.1.5h
C.2hD.2.5h
问题1:
b球落地前,a球和b球各自的机械能是否守恒?
若不守恒,它们各自的机械能如何变化?
它们的机械能变化量之间存在什么关系?
两球的速度大小有何关系?
问题2:
b球落地后,a球继续做什么运动?
如何求继续上升的高度?
构建模型:
(二)模型应用
例3
如图7所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,通过绳子连接在一起,圆环套在光滑的竖直杆上,开始时连接圆环的绳子处于水平,长度l=4m,现从静止释放圆环.不计定滑轮和空气的阻力,取g=10m/s2,求:
图7
若圆环下降h=3m时的速度vB=5m/s,则A和B的质量有何关系?
思路点拨:
(1)圆环下落过程中,B的速度和A的速度之间有什么关系?
(2)物体A和圆环B组成的系统是否满足机械能守恒条件?
若守恒,系统守恒的表达式怎样写?
例3答题区域:
变式训练2:
质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定连接,杆长为L,在离P球
处有一个光滑固定轴O,如图8所示.现在把杆置于
水平位置后自由释放,在Q球顺时针摆动到最低位置时,求:
图8
(1)小球P的速度大小;
(2)在此过程中小球P机械能的变化量.
变式训练2答题区域:
规律方法总结:
课堂检测
1.如图1是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在NBA赛场上投二分球时的照片.现假设林书豪准备投二分球前先屈腿下蹲再竖直向上跃起,已知林书豪的质量为m,双脚离开地面时的速度为v,从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h,则下列说法正确的是( )
图1
A.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为0
B.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为
mv2+mgh
C.从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒
D.离开地面后,他在上升过程中处于超重状态,在下落过程中处于失重状态
2.如图2所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿在圆环上做无摩擦的运动.设开始时小球置于A点,弹簧处于自然状态,当小球运动到最低点时速率为v,对圆环恰好没有压力.下列分析正确的是( )
图2
A.小球过B点时,弹簧的弹力为mg-m
B.小球过B点时,弹簧的弹力为mg+m
C.从A到B的过程中,小球的机械能守恒
D.从A到B的过程中,小球的机械能减少
3.如图3所示,B物体的质量是A物体质量的
,在不计摩擦阻力的情况下,A物体自H高处由静止开始下落.以地面为参考平面,当物体A的动能与其势能相等时,物体A距地面的高度是( )
图3
A.
HB.
HC.
HD.
H
课后作业:
机械能守恒定律的练习题
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- 机械能 守恒定律 复习