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机械能守恒定律及其应用一

【高考考点】

类别

内容

知识点

1

知道什么是机械能，知道动能和势能是可以相互转化的。

2

掌握机械能守恒定律的内容，理解机械能守恒的条件

3

会灵活运用机械能守恒定律解决问题

4

能合理选择系统并判断其机械能的守恒问题

能力点

1

理解和掌握守恒思想在机械能中的应用

2

能理解系统机械能守恒中机械能的内部转化关系

【知识进阶】

1.知识图谱

上述描述物体的物理量中，表示位置状态量的势能要注意那些问题？机械能反应的动能和势能的和是同一位置（或时刻）的还是不同位置（或时刻）的？

【能力进阶】

一、物理量的相对性和绝对性重力势能和重力做功

例题1．如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()

A.mgh减少mg(H-h)

B.mgh增加mg(H+h)

C.-mgh增加mg(H-h)

D.-mgh减少mg(H+h)

例题2．(多选)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则下列选项正确的是()

A．物体落到海平面时的势能为mgh

B．重力对物体做的功为mgh

C．物体在海平面上的动能为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋mgh

D．物体在海平面上的机械能为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)

二、守恒思想机械能守恒

例题3．以下情形中，物体的机械能一定守恒的是()

A.下落的物体受到空气阻力的作用

B.物体以一定初速度在粗糙的水平面上滑动

C.一物体匀速上升

D.物体沿光滑斜面自由下滑

例题4．下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的．图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动．在四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()

例题5．如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB平齐,静止放于倾角为53°的光滑斜面上.一长为L=9cm的轻质细绳一端固定在O点,另一端系一质量为m=1kg的小球,将细绳拉至水平,使小球从位置C由静止释放,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断.之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为x=5cm.(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)细绳受到的拉力的最大值.

(2)D点到水平线AB的高度h.

(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep.

【进阶练习】（限时10分钟）

1．(多选)在下列物理过程中,机械能守恒的有 ()

A.把一个物体竖直向上匀速提升的过程

B.运动员扔出的铅球在空中飞行(不计阻力)的过程

C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程

D.物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动的过程

2．(多选)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是()

A．运动员到达最低点前重力势能始终减小

B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做正功，弹性势能增加

C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

3．(单选)如图所示，压缩的轻质弹簧将一物块沿光滑轨道由静止弹出，物块的质量为0.2kg，上升到0.1m的高度时速度为1m/s，g取10m/s2，弹簧的最大弹性势能是()

A．0.1J B．0.2J

C．0.3J D．0.4J

4．如图所示，质量m＝2kg的小球用长L＝1.05m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H＝6.05m的O点．现将细绳拉直至水平状态，自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C点．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：

(1)细绳能承受的最大拉力；

(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间；

(3)小球落地瞬间速度的大小．

《机械能守恒定律及其应用一》进阶作业

A组（基础类）

一、单项选择题

1．如图所示，质量m＝0.5kg的小球，从距桌面h1＝1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2＝0.8m．以桌面为重力势能的参考平面，重力加速度g取10m/s2.下列