專題：機械能守恒定律的應(yīng)用 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

人教版物理

高一必修二第八章專題復(fù)習(xí)專題：機械能守恒定律的應(yīng)用

陽信縣第二高級中學(xué)陳光學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.學(xué)會利用守恒條件解決多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題。2.會利用機械能守恒定律解決非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題。要點一

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題1.當(dāng)動能、勢能僅在系統(tǒng)內(nèi)相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移時，系統(tǒng)的機械能守恒。2.機械能守恒定律表達(dá)式的選取技巧（1）當(dāng)研究對象為單個物體時，可優(yōu)先考慮應(yīng)用表達(dá)式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEk＝－ΔEp來求解。（2）當(dāng)研究對象為兩個物體組成的系統(tǒng)時①若兩個物體的重力勢能都在減小（或增加），動能都在增加（或減小），可優(yōu)先考慮應(yīng)用表達(dá)式ΔEk＝－ΔEp來求解。要點一

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題②若A物體的機械能增加，B物體的機械能減少，可優(yōu)先考慮用表達(dá)式ΔEA＝－ΔEB來求解。③從機械能的轉(zhuǎn)化角度來看，系統(tǒng)中一個物體某一類型機械能的減少量等于系統(tǒng)中其他類型機械能的增加量，可用E減＝E增來列式。3.對于關(guān)聯(lián)物體的機械能守恒問題，應(yīng)注意尋找用繩或桿相連接的物體間的速度關(guān)系、位移與高度變化量Δh的關(guān)系。要點一

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題

要點一

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題解析

設(shè)B剛下落到地面時速度為v，由B落地前，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒得

要點一

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題

A.下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能B.下滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點D.桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點要點一

多物體組成的系統(tǒng)機械能守恒問題解析：AD

環(huán)形凹槽光滑，甲、乙組成的系統(tǒng)在運動過程中只有重力做功，故系統(tǒng)機械能守恒，下滑過程中甲減少的機械能總是等于乙增加的機械能，甲、乙系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能；甲減少的重力勢能等于乙增加的重力勢能與甲、乙增加的動能之和；由于乙的質(zhì)量較大，系統(tǒng)的重心偏向乙一端，由機械能守恒知，甲不可能滑到凹槽的最低點，桿從右向左滑回時乙一定會回到凹槽的最低點。故A、D正確。要點二非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題1.在應(yīng)用機械能守恒定律處理實際問題時，經(jīng)常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運動過程中將發(fā)生形變，其重心位置相對物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再看成質(zhì)點來處理。2.物體雖然不能看成質(zhì)點來處理，但因只有重力做功，物體整體機械能守恒。一般情況下，可將物體分段處理，確定質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體各部分的重心位置，根據(jù)初、末狀態(tài)物體重力勢能的變化列式求解。【典例3】如圖所示，總長為L的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個光滑的輕質(zhì)小滑輪，不計滑輪大小，開始時下端A、B相平齊，當(dāng)略有擾動時其A端下落，則當(dāng)鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？（重力加速度為g）要點二非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題

要點二非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題方法二

將鐵鏈看成兩段鐵鏈由初始狀態(tài)到剛離開滑輪時，等效于左側(cè)鐵鏈BB'部分移到AA'位置。

要點二非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題

A.0B.mgLC.mgLD.mgL

要點二非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題鞏固訓(xùn)練1.（多選）如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量分別為2m、3m，用不計質(zhì)量的細(xì)繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側(cè)。開始時，a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h，不計滑輪質(zhì)量和一切阻力，重力加速度為g。則在此過程中，下列說法正確的是（

）A.物塊a的機械能守恒B.物塊a的速度為C.物塊b的加速度為gD.物塊b的機械能減少了mgh鞏固訓(xùn)練

鞏固訓(xùn)練2.如圖所示，物體A、B通過不可伸長的細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量都為m。開始時細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面間的距離為h，物體B靜止在地面上。放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，此時物體B對地面恰好無壓力，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（

）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.此時彈簧的彈性勢能等于mgh＋mv2C.此時物體B的速度大小也為vD.此時物體A的加速度大小為g，方向豎直向上鞏固訓(xùn)練

鞏固訓(xùn)練

A.彈力對小球先做正功后做負(fù)功B.只有一個時刻小球的加速度等于重力加速度C.彈簧長度最短時，小球的動能最大D.小球到達(dá)N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能之差鞏固訓(xùn)練

鞏固訓(xùn)練4.有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長的輕細(xì)繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看作質(zhì)點，重力加速度為g。