江蘇省南通市2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律學(xué)案（無答案）

江蘇省南通市2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律學(xué)案（無答案）PAGEPAGE4機(jī)械能守恒定律一．考綱解讀1.理解重力勢能、彈性勢能、機(jī)械能的概念.2.理解機(jī)械能守恒的條件.3.理解機(jī)械能守恒定律,能運用機(jī)械能守恒定律分析和解決生活、生產(chǎn)中的實際問題.二．雙基回扣1．如下圖，質(zhì)量為m的小球從桌面豎直向上拋出，桌面離地高度為h1，小球能到達(dá)的最大高度離地為h．假設(shè)以桌面為重力勢能的零參考平面，不計空氣阻力，那么，小球在最高點的重力勢能為___________，落地時的重力勢能為_________，落地時的動能為_________，落地時的機(jī)械能為__________。2．如下圖，一輕質(zhì)彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸掛點等高的地方無初速度釋放，讓其自由擺下，不計空氣阻力，在水平位置彈簧長度等于原長，重物在擺向最低點的過程中〔〕A．重力做正功，彈力不做功。B．重物重力勢能與動能之和增大C．重物的動能與彈簧的彈性勢能之和增大D．假設(shè)用與彈簧原長相等的細(xì)繩代替彈簧后，重力做功不變，彈力不做功。3．以下四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖A、B、C中的斜面是光滑的,圖D中的斜面是粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖A、B、D中的木塊向下運動,圖C中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中,機(jī)械能守恒的是()ABCD三．要點導(dǎo)學(xué)要點一：關(guān)于物體機(jī)械能守恒與否的判斷例1.一輕質(zhì)彈簧固定于天花板上的O點處,原長為L,如下圖.一個質(zhì)量為m的物塊從A點豎直向上拋出,以速度v與彈簧在B點相接觸,然后向上壓縮彈簧,到C點時物塊速度為零,在此過程中無機(jī)械能損失.以下說法中正確的選項是()A.由A到C的過程中,物塊的動能和重力勢能之和保持不變B.由B到C的過程中,彈簧的彈性勢能和物塊動能之和逐漸減小C.由A到C的過程中,物塊m的機(jī)械能守恒D.由B到C的過程中,物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒練習(xí)：1.質(zhì)量分別為m和M(其中M=2m)的兩個小球P和Q,中間用輕質(zhì)桿固定連接,在桿的中點O處有一個固定轉(zhuǎn)軸,如下圖.現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放,在Q球順時針擺動到最低位置的過程中,關(guān)于能量,以下說法中正確的選項是()A.Q球的重力勢能減少、動能增加,Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.P球的重力勢能增加、動能減小,P球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.P球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.P球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒小結(jié)：判斷機(jī)械能是否守恒的方法：要點二：機(jī)械能守恒定律的根本表達(dá)式例2.如下圖,一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球的質(zhì)量為m,靜置于地面;b球的質(zhì)量為3m,用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b后,a可能到達(dá)的最大高度為()A.h B.1.5hC.2h D.2.5h練習(xí)2如下圖是一個橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面,一根不可伸長的細(xì)線兩端分別系著物體A、B,且mA=2mB,從圖示位置靜止釋放A物體,當(dāng)物體B到達(dá)半圓頂點時,求繩的張力對物體B所做的功.例3.如下圖,兩個豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上,半徑R相同,左側(cè)軌道由金屬凹槽制成,右側(cè)軌道由金屬圓管制成,且均可視為光滑.在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放,小球距離地面的初始高度分別為hA和hB.以下說法中正確的選項是()A.假設(shè)使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為B.假設(shè)使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出,釋放的最小高度為C.適當(dāng)調(diào)整hA,可使A球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處D.適當(dāng)調(diào)整hB,可使B球從軌道最高點飛出后,恰好落在軌道右端口處練習(xí)3、某娛樂工程中,參與者拋出一小球去撞擊觸發(fā)器,從而進(jìn)入下一關(guān).現(xiàn)在將這個娛樂工程進(jìn)行簡化,假設(shè)參與者從觸發(fā)器的正下方以速率v豎直上拋一小球,小球恰好擊中觸發(fā)器.假設(shè)參與者仍在剛剛的拋出點,沿A、B、C、D四個不同的光滑軌道分別以速率v拋出小球,如下圖.那么小球能夠擊中觸發(fā)器的可能是()小結(jié)：要點三：含彈性勢能的機(jī)械能守恒定律綜合問題例4.如下圖為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖,其下半部AB是一長為2R的豎直細(xì)管,上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口沿水平方向,AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧.投餌時,每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定,在彈簧上段放置一粒魚餌,解除鎖定,彈簧可將魚餌彈射出去.設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時,對管壁的作用力恰好為零.不計魚餌在運動過程中的機(jī)械能損失,且鎖定和解除鎖定時,均不改變彈簧的彈性勢能.重力加速度為g.(1)求質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時的速度大小v1.(2)求彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep.(3)地面與水面相距1.5R,假設(shè)使該投餌管繞AB管的中軸線OO'在90°角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動,每次彈射時只放置一粒魚餌,魚餌的質(zhì)量在m到m之間變化,且均能落到水面.持續(xù)投放足夠長時間后,魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少?練習(xí)4.如下圖，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A置于光滑水平桌面上(桌面足夠大)，A右端連接一水平細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連．開始時托住B，讓A處于靜止且細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．以下有關(guān)該過程的分析中正確的選項是()A．B物體受到細(xì)線的拉力保持不變B．B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量C．A物體動能的增加量等于B物體重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和D．A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對A做的功例5.如下圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個軌道在同一豎直平面內(nèi),外表粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切.點A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面.一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意位置滑下,不計空氣阻力.(1)假設(shè)游客從A點由靜止開始滑下,到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面上的D點,OD=2R,求游