高三物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能及其守恒定律專(zhuān)題研究課件

1、基礎(chǔ)自主梳理,基礎(chǔ)自主梳理,基礎(chǔ)自主梳理,基礎(chǔ)自主梳理,,,,,,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)一,例1 (多選)(2016·華中師大附中二模)如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為3/4g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體 ( BD )A.重力勢(shì)能增加了3/4mghB.重力勢(shì)能增加了mghC.動(dòng)能損失了mghD.機(jī)械能損失了1/2

2、mgh,,解析：設(shè)物體受到的摩擦阻力為Ff,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得Ff+mgsin 30°=ma=3/4mg，解得Ff=1/4mg.重力勢(shì)能的變化由重力做功決定，故ΔEp=mgh.動(dòng)能的變化由合外力做功決定：(Ff+mg·sin 30°)·x=ma·x=3/4mg·(h/sin 30°)=3/2mgh機(jī)械能的變化由重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的其他力做功決定，故ΔE機(jī)械=

3、Ff·x=1/4mg·(h/sin 30°)=1/2mgh,故B、D兩項(xiàng)正確，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤.感悟提升：功是能的轉(zhuǎn)化的量度，不同的力做功，對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.,要點(diǎn)研析突破,1.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力.已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P

4、到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( D )A.重力做功2mgRB.機(jī)械能減少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功1/2mgR解析：小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力做功mgR，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;小球在B點(diǎn)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力，只有重力提供向心力：mg=mvB2/R，故vB= ,從P到B，對(duì)小球應(yīng)用動(dòng)能定理：mgR-WFf=1/2mvB2-0=1/2mgR,WFf=1/2mgR，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確;克服摩擦力做的功等于機(jī)械能

5、的減少量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．,,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)二,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,,,,2.(2015·黃石二中三模)如圖所示，一物體質(zhì)量m=2 kg，在傾角為θ=37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4 m.當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC=0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)AD=3 m.擋板及彈簧質(zhì)量不

6、計(jì)，g取10 m/s2,sin37°=0.6，求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.(2彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm.,要點(diǎn)研析突破,,,,解析：(1)物體從開(kāi)始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過(guò)程中，彈性勢(shì)能沒(méi)有發(fā)生變化，動(dòng)能和重力勢(shì)能減少，機(jī)械能的減少量為ΔE=ΔEk+ΔEp=1/2mv02+mglADsin 37° ①物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為Q=Ffx ②其中x為物體的路程，即x=5.4 m

7、③Ff=μmgcos 37° ④由能量守恒定律可得ΔE=Q ⑤由①②③④⑤式解得μ=0.52,(2)由A到C的過(guò)程中，動(dòng)能減少ΔEk′=1/2mv02 ⑥重力勢(shì)能減少ΔEp′=mglACsin 37° ⑦摩擦生熱Q=FflAC=μmgcos 37°lAC ⑧由能量守恒定律得彈簧的最大彈性勢(shì)能為ΔEpm=ΔEk′+ΔEp′-Q ⑨聯(lián)立⑥⑦

8、⑧⑨解得ΔEpm=24.5 J.答案：(1)0.52 (2)24.5 J,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)三,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,,要點(diǎn)研析突破,速效提升訓(xùn)練,,,1.如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C是水平的，其距離d=0.50 m.盆邊緣的高度為h=0.30 m.在A(yíng)處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止開(kāi)始下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間

9、的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10.小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最后停下來(lái)，則停的地點(diǎn)到B的距離為( D )A.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.0,,解析：設(shè)小物塊在BC段通過(guò)的總路程為s，由于只有水平面上存在摩擦力，則小物塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的整個(gè)過(guò)程中，摩擦力做功為-μmgs，而重力做功與路徑無(wú)關(guān)，由動(dòng)能定理得：mgh-μmgs=0-0，代人數(shù)據(jù)可解得s=3 m．由于d=0.50 m，所以，小物塊在BC段經(jīng)過(guò)3次

10、往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，又回到B點(diǎn).,速效提升訓(xùn)練,,,2.一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑的水平桌面上，其長(zhǎng)度的一半懸于桌邊,若要將懸著的部分拉回桌面，至少需做功( D )A.1/2mgLB.1/4 mgLC.mgLD.1/8mgL解析：懸于桌邊的鏈條質(zhì)量為1/2m，將其拉上桌面，重心升高1/4L，故至少做功為1/8mgL,D項(xiàng)正確.,,速效提升訓(xùn)練,,,3.(多選)如圖所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱

11、，使之沿斜面加速向上移動(dòng).在移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是 (CD)A.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B.F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能D.F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和,,解析:木箱加速上滑的過(guò)程中，拉力F做正功，重力和摩擦力做負(fù)功．支持力不做功，由動(dòng)能定理得:WF-WG-Wf=1/2mv2-0.即WF

12、=WG+Wf+1/2mv2,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；又因克服重力做功WG等于物體增加的重力勢(shì)能，所以WF=ΔEp+ΔEk+Wf，故D項(xiàng)正確，又由重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系知C項(xiàng)也正確.,速效提升訓(xùn)練,,,4.(多選)如圖所示,水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上P點(diǎn)，已知物體的質(zhì)量為m=2.0 kg，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，彈簧的勁度系數(shù)k=200 N/m.現(xiàn)用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始向左移動(dòng)

13、10 cm，這時(shí)彈簧具有彈性勢(shì)能Ep=1.0 J，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若取g=10 m/s2，則撤去外力F后( BD )A.物體向右滑動(dòng)的距離可以達(dá)到12.5 cmB.物體向右滑動(dòng)的距離一定小于12.5 cmC.物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大D.物體到達(dá)最右端時(shí)動(dòng)能為0，系統(tǒng)機(jī)械能不為0,,解析：物體向右滑動(dòng)時(shí)，kx-μmg=ma,當(dāng)a=0時(shí)速度達(dá)到最大，而此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x=μmg/k，物體沒(méi)有回到O點(diǎn)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；因彈簧處于原長(zhǎng)

14、時(shí)，Ep>μmg·x=0.8 J，故物體到O點(diǎn)后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，彈簧被壓縮，因有Ep=μmgxm+Ep′，得xm=(Ep-Ep′)/μmg<Ep/μmg=12.5 cm,故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；因物體滑到最右端時(shí)，動(dòng)能為零，彈性勢(shì)能不為零，故系統(tǒng)的機(jī)械能不為零，D項(xiàng)正確．,速效提升訓(xùn)練,,,速效提升訓(xùn)練,6.質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能可表示為Ep=-GMm/r，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量.該

15、衛(wèi)星原來(lái)在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)镽2,此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為(C)A.GMm(1/R2-1/R1) B.GMm(1/R1-1/R2)C. D.解析：在R1軌道做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有GMm/R12=mv12/R1,故Ek1=1/2mv1