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(新课标)河南省2015高考物理总复习讲义 第5章 第3讲 机械能守恒定律及其应用

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第 3 讲 机械能守恒定律及其应用知识一 重力势能与弹性势能1.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 公式:Ep=mgh.② 矢标性:重力势能是标量,但有正、负,其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正、负的物理意义不同.③ 系统性:重力势能是物体和地球共有的.④ 相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关.重力势能的变化是绝对的,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,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加.② 定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即 WG=-(Ep2-Ep1)=-Δ E p.2.弹性势能(1)大小:弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变量及劲度系数有关.(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. 对于弹性势能,一般取物体的弹性形变为零时的弹性势能为零.当弹簧的伸长量与压缩量相等时,其弹性势能相等.知识二 机械能守恒定律1.内容在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.2.机械能守恒的条件只有重力或弹力做功.3.守恒表达式观点表达式守恒观点E1=E2,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2转化观点ΔEk=- Δ E p转移观点ΔEA 减=Δ E B 增 (1)物体所受合外力为零时,机械能一定守恒.(×)(2)物体受到摩擦力作用时,机械能一定要变化.(×)(3)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.(√)1.(多选)下列运动中能满足机械能守恒的是( )A.手榴弹从手中抛出后的运动(不计空气阻力)B.子弹射穿木块C.细绳一端固定,另一端拴着一个小球,使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动D.吊车将货物匀速吊起【解析】 手榴弹从手中抛出后,在不计空气阻力的情况下只有重力做功,没有其他力做功,机械能守恒,A 正确;子弹穿过木块的过程中,子弹受到木块施加的摩擦力的作用,摩擦力对子弹做负功,子弹的动能一部分转化为内能,机械能不守恒, B 不正确;小球在光滑的水平面上运动,受到重力,水平面对小球的支持力,还有细绳对小球的拉力作用,这些力皆与小球的运动方向垂直,不做功,所以小球在运动过程中无能量转化,保持原有的动能不变,即机械能守恒,C 正确;吊车将货物匀速吊起的过程中,货物受到与其...

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