高考物理一轮专题 能量转化与守恒突破课件 鲁科.pptVIP

专题六　能量转化与守恒;;(3)物体除受重力(或弹力)外受其他力，其他力也做功，但其他力做功的代数和为零，则物体的机械能守恒．如物体在平行斜面向下的拉力作用下沿斜面向下运动，其拉力与摩擦力大小相等，该过程物体的机械能守恒． 2．判断运动过程中机械能守恒方法 (1)由机械能的定义(E＝Ep＋Ek)判断．如物体沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势减少，故机械能减少； (2)从机械能守恒的条件来判断，看除重力或弹簧弹力以外的其他力做功的代数和是否为零； 3．机械能守恒定律的表述 (1)守恒的角度：系统初、末态的机械能相等，即E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ep2＋Ek2，应用过程中重力势能需要取零势能面；;(2)转化角度：系统增加的动能等于减少的势能，即ΔEk＝－ΔEp或ΔEk＋ΔEp＝0； (3)转移角度：在两个物体组成的系统中，A物体增加的机械能等于B物体减少的机械能，ΔEA＝－ΔEB或ΔEA＋ΔEB＝0. 二、能量守恒定律 1．能量守恒定律具有普适性，任何过程的能量都是守恒的，即系统初、末态总能量相等，E初＝E末． 2．功能关系：除重力或弹簧弹力以外的其他做功等于系统机械能的改变，即W其他＝ΔE.;;例1　如图2－6－1所示，将一质量为m＝0.1 kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R＝2.5 m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，重力加速度g取10 m/s2)求： (1)小球经过C点的速度大小； (2)小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小； (3)平台末端O点到A点的竖直高度H.;;【点评】 本题是一个多过程的机械能守恒问题，涉及运动的分解、平抛运动、圆周运动、牛顿运动定律等知识，是一个综合性习题．以下变式题是有关连接体的机械能守恒问题，注意与单个物体机械能守恒相区别．;　　　　如图2－6－2所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h， 此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a 可能达到的最大高度为(　　) A．h　　　　　　B．1.5h C．2h D．2.5h;　　　　光滑轨道形状如图2－6－3所示，底部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内，直轨道部分竖直放置．质量相同的A、B两小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上(角度可变)．将A、B两环从图示位置静止释放，A环离底部的高度为2R.不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求： (1)A、B两环都未进入半圆形底部前，杆上的作用力． (2)A环到达最低点时，两环的速度大小．;1．注意W其他＝E2－E1＝ΔE的含义； 2．系统的一种能量减少，另一种能量必然增加．;例2　[2010·全国卷Ⅱ] 如图2－6－4所示，MNP 为竖直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N，P端固定一竖直挡板．M相对于N的高度为h，NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处．若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ，求物块停止的地方与N点距离的可能值．;【点评】 本题中物块储存的重力势能全部用于克服摩擦力做功．在解答这部分习题时，要注意能量转化的方向．;变式题;?　探究点三　能量守恒定律的综合应用;6．克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少量，即ΔE＝fΔs(Δs为相对滑动的距离)； 7．克服安培力所做的功等于电能的增加量．;(1)若在小挂钩上挂一质量为M的不带电物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离； (2)若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度为多大？;【点评】 本题用到能量的转化和守恒定律，即电势能和机械能的转化，是能量守恒定律的一个综合应用．;变式题;【备选理由】 本题考查圆周运动的能量问题，涉及竖直面内线－球模型最高点的临界状态分析、最低点的动力学分析、小球从最低点到最高点过程中的能量分析，尤其要特别注意本题要求考虑空气阻力做功．;在此过程中小球克服空气阻力所做的功为　mgR.则小球开始通过轨道的最低点时绳子的张力为(　　) A．mg　　B．5mg C．7mg D．6mg;【备选理由】 本题为运动学、动力学和能量观点的综合应用，是对前面专题内容有效的巩固，有利于提高学生的综合分析能力．;(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a； (2)小朋友滑到C点时速度的大小v； (3)在从C点滑出至落到水面的过程中，小朋友在水平方向位移的大