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【物理一轮】5-3机械能守恒定律及其应用(高中物理一轮复习第五章第3节)
小新 2017-07-24 17:18:58

  高三们开学后一轮复习马上就要开始,伊顿教育小编为大家整理了高中物理一轮复习第五章第3节机械能守恒定律及其应用部分的考点,易错点,希望对于高三的你有用哦。

 

  一、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)公式:Ep=mgh.

  (2)特性:

  ①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.

  ②系统性:重力势能是物体和地球共有的.

  ③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)=-ΔEp.

  二、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.

  三、机械能守恒定律

  1.机械能

  动能和势能统称为机械能,其中势能包括重力势能和弹性势能.

  2.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)守恒的条件:只有重力或弹力做功.

  (3)守恒表达式:

#p#副标题#e#

  考点一 机械能守恒的理解和判断
 


 

  1.对机械能守恒条件的理解

  (1)只受重力作用,例如不考虑空气阻力的各种抛体运动,物体的机械能守恒.

  (2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零.

  (3)除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能减少量,那么系统的机械能守恒.注意:并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少.

  2.机械能是否守恒的三种判断方法

  (1)利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,则机械能守恒.

  (2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒.

  (3)利用能量转化判断:若物体或系统与外界没有能量交换,物体或系统内也没有机械能与其他形式能的转化,则机械能守恒.

  【易错警示】

  (1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零;“只有重力或弹力做功”不等于“只受重力或弹力作用”.

  (2)对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.

  (3)对于系统机械能是否守恒,可以根据能量的转化进行判断.

  考点二 单个物体的机械能守恒定律的应用

  应用机械能守恒定律的基本思路

  (2)受力分析和各力做功情况分析,确定是否符合机械能守恒条件.

  (3)确定初末状态的机械能或运动过程中物体机械能的转化情况.

  (4)选择合适的表达式列出方程,进行求解.

  (5)对计算结果进行需要的讨论和说明.

  考点三 多个物体的机械能守恒定律的应用

  1.对多个物体组成的系统要注意判断物体运动过程中,系统的机械能是否守恒.

  2.注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系.

  3.列机械能守恒方程时,一般选用ΔEk=-ΔEp或ΔEA=-ΔEB的形式.

  考点四 用机械能守恒定律解决非质点问题

  在应用机械能守恒定律处理实际问题时,经常遇到像“链条”“液柱”类的物体,其在运动过程中将发生形变,其重心位置相对物体也发生变化,因此这类物体不能再看成质点来处理.

  物体虽然不能看成质点来处理,但因只有重力做功,物体整体机械能守恒.一般情况下,可将物体分段处理,确定质量分布均匀的规则:物体各部分的重心位置,根据初末状态物体重力势能的变化列式求解.

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