1、.英才苑網(wǎng)站 會員交流資料蚃袀袃肇蠆衿肅節(jié)薅袈膇膅蒁袈袇莁莇袇罿膃蚅袆肂荿薁羅膄膂蕆羄襖莇莃羃羆膀螂羂膈蒅蚈羂芁羋薄羈羀蒄蒀薇肂芇莆薆膅蒂蚄蚆襖芅薀蚅羇蒀蒆蚄聿芃莂蚃芁肆螁螞羈莁蚇蟻肅膄薃蝕膆莀葿蝕裊膃蒞蝿羈莈蚄螈肀膁蕿螇膂莆薅螆羂腿蒁螅肄蒅莇螄膆芇蚆螄袆蒃薂螃羈芆蒈袂肁蒁莄袁膃芄蚃袀袃肇蠆衿肅節(jié)薅袈膇膅蒁袈袇莁莇袇罿膃蚅袆肂荿薁羅膄膂蕆羄襖莇莃羃羆膀螂羂膈蒅蚈羂芁羋薄羈羀蒄蒀薇肂芇莆薆膅蒂蚄蚆襖芅薀蚅羇蒀蒆蚄聿芃莂蚃芁肆螁螞羈莁蚇蟻肅膄薃蝕膆莀葿蝕裊膃蒞蝿羈莈蚄螈肀膁蕿螇膂莆薅螆羂腿蒁螅肄蒅莇螄膆芇蚆螄袆蒃薂螃羈芆蒈袂肁蒁莄袁膃芄蚃袀袃肇蠆衿肅節(jié)薅袈膇膅蒁袈袇莁莇袇罿膃蚅袆肂荿薁羅膄膂蕆羄襖

2、莇莃羃羆膀螂羂膈蒅蚈羂芁羋薄羈羀蒄蒀薇肂芇莆薆膅蒂蚄蚆襖芅薀蚅羇蒀蒆蚄聿芃莂蚃芁肆螁螞羈莁蚇蟻肅膄薃蝕膆莀葿蝕裊膃蒞蝿羈莈蚄螈肀膁蕿螇膂莆薅螆羂腿蒁螅肄蒅莇螄膆芇蚆螄袆蒃薂螃羈芆蒈袂肁蒁莄袁膃芄蚃袀袃肇蠆衿肅節(jié)薅袈膇膅蒁袈袇莁莇袇罿膃蚅袆肂荿薁羅膄膂蕆羄襖莇莃羃羆 高三物理優(yōu)質(zhì)考場-6-36-3 機械能 機械能守恒定律知識梳理勢能系統(tǒng)由于其中各物體之間的相互作用和物體之間的相對位置所決定的能叫做勢能。在力學部分，我們重點研究重力勢能和彈性勢能。勢能是屬于系統(tǒng)的，重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)，彈性勢能屬于物體和彈簧組成的系統(tǒng)。通常所說“物體具有勢能”是一種簡略的說法。1重力勢能（1）重力勢能

3、Ep=mgh是相對的，式中的h是物體的重心到參考面（零重力勢能面）的高度。若物體在參考面以上，則重力勢能為正值；若物體在參考面以下，則重力勢能取負值。通常選取地面作為零勢能面。（2）我們所關(guān)心的往往不是物體具有多少重力勢能，而是重力勢能的變化量。重力勢能的變化量與零重力勢能面的選取無關(guān)。（3）重力勢能變化與重力做功的關(guān)系：重力做功的特點是：重力做功與路徑無關(guān)，只與始、末位置的高度差有關(guān)。重力做功的大小W=mgh，h為始、末位置的高度差，若物體從高處下降，重力做正功；反之，物體克服重力做功。重力做功不引起物體機械能的變化。重力對物體做多少功，物體的重力勢能就減少多少；物體克服重力做多少功，物體的

4、重力勢能就增加多少。重力對物體所做的功，等于物體重力勢能變化量的負植，即WG=-(Ep2-Ep1)=Ep1-Ep2。2彈性勢能：物體因發(fā)生彈性形變而具有的勢能叫做彈性勢能。彈性勢能的數(shù)值也是相對的，一般選取沒有形變時的彈性勢能為零。物體（或其內(nèi)部）發(fā)生的彈性形變越大。系統(tǒng)的彈性勢能就越大。彈性勢能的計算公式為：Ep=kx2/2，式中k為物體的勁度系統(tǒng)，x為彈性形變量。機械能守恒定律1機械能：動能與勢能（重力勢能和彈性勢能）統(tǒng)稱為機械能：E=Ek+Ep。2在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體的動能和重力勢能（及彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。這個結(jié)論叫做機械能守恒定律。 表

5、達式：Ek+Ep=Ek+Ep或Ep=-Ek或EA=-EB。3機械能是否守恒的判斷方法：利用守恒條件判斷：若只有重力（或彈簧的彈力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代數(shù)和為零），則該物體的機械能守恒。利用能量轉(zhuǎn)化判斷：若物體只有動量和重力勢能及彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有機械能的傳遞，機械能也沒有轉(zhuǎn)變成其他形勢的能（如沒有內(nèi)能產(chǎn)生），則系統(tǒng)的機械能守恒。4運用機械能守恒定律解題的具體步驟：明確題意，確定研究對象，分析是否滿足機械能守恒的條件；確定系統(tǒng)的初始狀態(tài)和終了狀態(tài)，選擇恰當?shù)膭菽芰泓c；確定系統(tǒng)在初態(tài)、末態(tài)時的動能、勢能數(shù)值，或兩態(tài)間動能、勢能的變化值；根據(jù)機械能守恒定律在不同表達式列

6、方程求解。典例精析例1 一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊A中，并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起（如圖），則在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng) （ ）A動量守恒，機械能守恒B動量不守恒，機械能守恒C動量守恒，機械能不守恒D無法判斷動量、機械能是否守恒解析 由于子彈打入木塊及壓縮彈簧的整個過程中，系統(tǒng)所受的合外力等于零，則系統(tǒng)的動量守恒。由于子彈與打入木塊過程中它與木塊間的阻力做功，使機械能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以系統(tǒng)的機械能不守恒。故選C項。例2 以初速度v0斜向上拋出一個小球，設(shè)拋出時的勢能為零。待小球動能與勢能相等時，小球升高了 。解析

7、 只要明確小球在運動過程中機械能守恒，加之題給的條件，本題不難得出結(jié)論。由機械能守恒得依題知，所以得。例3 光滑桌面上有總長為L的鏈條，其中1/4垂在桌邊，如圖所示，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑。求鏈條滑至剛離開桌邊時的速度大小。解析 這一過程顯然只有重力做功，重力做的功等于勢能的減少，要確定重力勢能的大小，選好零勢能面很重要，此題如取鏈條剛離開桌邊時重力勢能為零，會使解題列式變得簡潔。取鏈條剛離開時重力勢為零原有勢能為離開桌邊時動能為例4 用長為L的細線，一端系于懸點A，另一端拴住一質(zhì)量為m的小球，先將小球拉至水平位置并使線繃直，在懸點A的正下方O點釘有一個小釘子，今將小球由靜止釋放，要使

8、小球能在堅直平面內(nèi)做完整圓周運動，OA的最小距離是多少？解析 設(shè)小球做完整圓周運動對應(yīng)軌道半徑為R，小球剛好過最高點的條件為得 小球由靜止釋放運動至最高點過程中，只有重力做功，因而機械能守恒。取初位置為零勢面（如圖），由機械能守恒定律，得解得 所以O(shè)A的最小距離為點評 當物體做曲線運動時，如所求問題不涉及中間過程，只涉及初、末狀態(tài)，而且整個過程符合機械能守恒條件，再機械能守恒定律解題時十分簡便。例5 如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角=30，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細線跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m。開始時將B按在地面上不動，然后放開

9、手，讓A沿斜面下滑而B上升。物塊A與斜面間無摩擦。設(shè)當A沿斜面下滑s距離后，細線突然斷了。求物塊B上升的最大高度H。解析 設(shè)物塊A沿斜面下滑s距離時的速度為v，由機械能守恒得細線突然斷的瞬間，物塊B垂直上升的速度為v，此后B做堅直上拋運動，設(shè)繼續(xù)上升的距離為h，由機械能守恒得物塊B上升的最大高度H=h+s由解得 H=1.2s例6 如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定一個質(zhì)量為m的小球A，在O點的正下方離O點r/2處固定一個質(zhì)量也為m的小球B，放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動。問：（1）當A球轉(zhuǎn)到最低點時，兩小球的重力勢能之和減少了多少

10、？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點時的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動過程中半徑OA向左偏離堅直方向的最大角度是多少？解析 對于兩小球組成的系統(tǒng)，由于在運動的過程中只有重力做功，故系統(tǒng)機械能守恒。以圓盤最低點所在的平面為參考平面，在初始位置，A、B兩球構(gòu)成的系統(tǒng)機械能為。（1）當A球轉(zhuǎn)到最低點時，兩小球的重力勢能之和減少量為。（2）設(shè)A球轉(zhuǎn)到最低點時的線速度為v，對系統(tǒng)由機械能守恒有解得 （3）設(shè)在轉(zhuǎn)動過程中半徑OA向左偏離堅直方向的最大角度為，由機械能守恒有解得 sin=，=arcsin點評 A、B兩球在同一轉(zhuǎn)動體上，角速度相同，線速度與半徑成正比，故vA=2vB。由機械能守恒定律解題，關(guān)鍵要選準參考平面，確定系統(tǒng)中各物體在始末位置的動能、勢能。 螇艿薀螆羃芅蕿袈袆膁薈薈肁肇膅蝕襖羃膄螂聿節(jié)膃蒂袂膈節(jié)薄肈肄芁蚆袀羀芀衿蚃莈艿薈罿芄艿蟻螂膀羋螃羇肆芇蒃螀羂芆薅羅芁蒞蚇螈膇莄螀羄肅莃葿螆聿莃螞肂羅莂螄裊芃莁蒃肀腿莀薆袃肅荿蚈聿羈蒈螀袁芀蕆蒀蚄膆蕆螞袀膂蒆螅螂肈蒅蒄羈羄蒄薇螁芃蒃蠆羆腿薂螁蝿肅薁蒁羄羈薁薃螇艿薀螆羃芅蕿袈袆膁薈薈肁肇膅蝕襖羃膄螂聿節(jié)膃蒂袂膈節(jié)薄肈肄芁蚆袀羀芀衿蚃莈艿薈罿芄艿蟻螂膀羋螃羇肆芇蒃螀羂芆薅羅芁蒞蚇螈膇莄螀羄肅莃葿螆聿莃螞肂羅莂螄裊芃莁蒃肀腿莀薆袃肅荿蚈聿羈蒈螀袁芀蕆蒀蚄膆蕆螞袀膂蒆螅螂肈蒅蒄羈羄蒄薇螁芃蒃蠆羆腿薂螁蝿肅薁蒁羄羈薁薃螇艿薀