必修2-第五章-第3讲

第 3 讲 机械能守恒定律及其应用知识排查重力做功与重力势能1.重力做功的特点(1)重力做功与路径无关，只与始、末位置的高度差有关。(2)重力做功不引起物体机械能的变化。2.重力势能(1)表达式：Ep＝mgh。(2)重力势能的特点① 系统性：重力势能是物体和地球所共有的。② 相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关。3.重力做功与重力势能变化的关系(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大。(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量，即 WG＝－ ( E p2－Ep1)＝－ΔEp。弹性势能1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能。2.弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加，即 W＝－ Δ E p。机械能守恒定律及应用1.机械能：动能和势能统称为机械能，其中势能包括弹性势能和重力势能。2.机械能守恒定律(1)内容：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。(2)表达式：mgh1＋mv＝mgh2＋ m v 。3.守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功。小题速练1.思考推断(1)被举到高处的物体的重力势能一定不为零。( )(2)物体在速度增大时，其机械能可能在减小。( )(3)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒。( )(4)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化。( )(5)物体只发生动能和势能的相互转化时，物体的机械能一定守恒。( )答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√2.将质量为 100 kg 的物体从地面提升到 10 m 高处，在这个过程中，下列说法正确的是(取 g＝10 m/s2)( )A.重力做正功，重力势能增加 1.0×104 JB.重力做正功，重力势能减少 1.0×104 JC.重力做负功，重力势能增加 1.0×104 JD.重力做负功，重力势能减少 1.0×104 J解析 WG＝－mgh＝－1.0×104 J，ΔEp＝－WG＝1.0×104 J，选项 C 正确。答案 C3.如图 1 所示，质量为 m 的物体沿斜上方以速度 v0抛出后，能达到的最大高度为h0，当它将要落到离地面高度为 h 的平台上时(不计空气阻力，取地面为参考平面)，下列推断正确的是( )图 1A.它的总机械能大于 mvB.它的总机械能为 mgh0C.它的动能为 mg(h0－h)D.它的动能为 mv－mgh答案 D 机械能守恒的理解与推断1.利用机械能守恒定律推断(直接推断)分析动能和势能的和是否变化。2.用做功推断若物体或系统只有重力(...