1、考点强化： 对机械能守恒定律 的理解与应用,1.考点精讲,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,5.真题演练,第五章 机械能及其守恒定律,一、考点精讲,1.考点精讲,做功判断法：若物体系统内只有重力和弹簧弹力做功，其他力均不做功或其他力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒。,能量转化判断法：若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加)，则系统的机械能守恒。,注意：只有重力或系统内的弹力做功时,可从以下三方面理解: (1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒 (2)受
2、其他力作用，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹力做功. (3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并且弹力做的功等于弹性势能的减少量,1.机械能 守恒的判断 (任一条件均可),2.对机械能守恒定律三种观点的理解,(1)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能 (2)注意问题：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,(1)意义：系统(或物体)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 (2)注意问题：要明确势能的增加量或减少量，即势能的变化，可以不选取零势能参考平面,(1)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部分物体机械
3、能的增加量等于B部分物体机械能的减少量 (2)注意问题：A部分物体机械能的增加量等于A末状态的机械能减初状态的机械能，而B部分物体机械能的减少量等于B初状态的机械能减末状态的机械能,易错易混,二、典例剖析,2. 典例剖析,【例1】 如图示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是( ) A.斜劈对小球的弹力不做功 B.斜劈与小球组成的系统机 械能守恒 C.斜劈的机械能守恒 D.小球重力势能的减小量等 于斜劈动能的增加量,解析 小球的位移方向竖直向下,斜劈对小球的弹力对小球做负功,小球对斜劈的弹力对斜劈做正
4、功,斜劈的机械能增大,小球的机械能减少,但斜劈与小球组成的系统机械能守恒,小球重力势能的减少量,等于小球和斜劈动能增加量之和,故B正确,A、C、D错误。 答案 B,解析显隐,1.分析两物体受力情况. 2.分析各力的做功及能量转化情况如何.,【备选】 如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能守恒的是( ) A子弹射入物块B的过程 B物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程 C弹簧推着带子弹的物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程 D带着子弹的物块B因惯性
5、继续向右运动，直到弹簧伸长量达最大的过程,审题导析 注意系统相互作用过程及运动过程的分析.,v0,v,A,B,A、B之间 还有伸缩,转 解析,解析 子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B组成的系统，由于要克服子弹与物块之间的滑动摩擦力做功，一部分机械能转化成了内能，所以机械能不守恒 在子弹与物块B获得了共同速度后一起向左压缩弹簧的过程中，对于A、B、弹簧和子弹组成的系统，由于墙壁给A一个推力作用，系统的外力之和不为零，但这一过程中墙壁弹力不做功，只有系统内的弹力做功，动能和弹性势能发生转化，系统机械能守恒，这一情形持续到弹簧恢复原长为止 当弹簧恢复原长后，整个系统将向右运动，墙壁不再有力作用在A
6、上，这时物块的动能和弹性势能相互转化，故系统的机械能守恒 答案 BCD,转 原题,三、规律方法,3.规律方法,(1)水平面上物体做匀速直线运动或匀速圆周运动，其机械能保持不变 (2)光滑斜面上的物体沿斜面匀加速下滑或匀减速上滑时机械能守恒；若物体受摩擦力或其他力作用匀速下滑或匀速上滑，则机械能不守恒 (3)物体在竖直面内的光滑轨道上运动时,轨道支持力不做功,则机械能守恒 (4)细线悬挂的物体在竖直平面内摆动时，悬线的拉力不做功，则机械能守恒对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示 (5)抛体运动(如平抛、斜抛)，不考虑空气阻力的过程中机械能守恒,【变
7、式训练1】(多选)如图,一轻弹簧一端固定在O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让小球自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中,下列说法中正确的是( ) A小球的机械能守恒 B小球的机械能减少 C小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D小球与弹簧组成的系统机械能守恒,注意：各选项中所选研究对象不同,本题分析思路：,本题详细解析见教辅！,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】 如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且Mm，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中( ) AM、m各自的机械能分别守恒 BM减少的机械能等于m增加的机
8、械能 CM减少的重力势能等于m增加的重力势能 DM和m组成的系统机械能守恒,解析 M下落过程中,绳的拉力对M做负功,M的机械能减少；m上升过程,绳的拉力对m做正功，m的机械能增加，A错误； 对M、m组成的系统，机械能守恒，易得B、D正确； M减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加，还有一部分转变成M、m的动能，所以C错误 答案 BD,解析显隐,【跟踪训练】如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断错误的是( ) 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机械能不守恒 C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升过
9、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,转 解析,解析:,答案: A,转 原题,【跟踪训练】 在如图示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A、B两小车，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动,某时刻连接两车的细绳绷紧,然后带动B车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车,把用细绳悬挂的小球从图 示位置释放,小球开始 摆动则关于这几个 物理过程(空气阻力忽 略不计)，下列判断中 正确的是(
10、),A. 甲图中小球机械能守恒 B. 乙图中小球A的机械能守恒 C. 丙图中两车组成的系统机械能守恒 D. 丁图中小球的机械能守恒,转 解析,解析：甲图运动过程中轻杆对小球不做功,小球的机械能守恒；乙图运动过程中A、B两球通过杆相互影响(例如开始时A球带动B球转动)，轻杆对A的弹力不沿杆的方向，会对小球做功，所以每个小球的机械能不守恒，但把两个小球作为一个系统时机械能守恒；丙图中绳子绷紧的过程虽然只有弹力作为内力做功，但弹力突变，有内能转化，机械能不守恒；丁图运动过程中细绳也会拉动小车运动，取地面为参考系，小球的轨迹不是圆弧，细绳会对小球做功，小球的机械能不守恒，把小球和小车当做一个系统，机械
11、能才守恒 答案：A,转 原题,转 解析,解析 甲图中无论火箭匀速上升还是加速上升，由于有推力做功，机械能增加，因而机械能不守恒。 乙图中拉力F做功，机械能不守恒。 丙图中，小球受到的所有力都不做功，机械能守恒。 丁图中，弹簧的弹力做功，弹簧的弹性势能转化为两小车的动能，两小车与弹簧组成的系统机械能守恒。 答案 CD,转 原题,五、真题演练,5.真题演练,【真题】 (2013广东卷,19)如图所 示,游乐场中,从高处A到水面B处有 两条长度相同的光滑轨道甲、乙 两小孩沿不同轨道同时从A处自由 滑向B处,下列说法正确的有( ). A.甲的切向加速度始终比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等 C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D.甲比乙先到达B处,审题设疑,1.两小孩下滑过程中,哪些力做了功？哪种形式的能在增加？哪种形式的能在减少？机械能是否守恒？,2.怎样运用“两条长度相同的光滑轨道”这个条件？,3.两小孩子的v t图象怎样？由此图象，可得到哪些结论？,转 解析,转 原题,
