2021届新高考物理一轮复习(选择性考试A方案)课件：第5章 第3讲 机械能守恒定律及其应用

3．对机械能守恒定律的理解 (1)只受重力或弹力作用，系统的机械能守恒。 (2)除受重力或弹力之外，还受其他力，但其他力不做功，只有重力或 系统内的弹力做功，系统机械能守恒。 (3)除受重力或弹力之外，还受其他力，但其他力所做功的代数和为零， 系统机械能守恒。
一 堵点疏通 1．被举到高处的物体重力势能一定不为零。( × ) 2．克服重力做功，物体的重力势能一定增加。( √ ) 3．弹力做正功弹性势能一定增加。( × ) 4．物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。( × ) 5．物体的速度增大时，其机械能可能减小。( √ ) 6．物体除受重力外，还受其他力，但其他力不做功，则物体的机械能 一定守恒。( √ )
(2)相对性：重力势能的大小与所选 03 ___参__考__平__面___有关。
(3)标量性：重力势能是标量，正负表示大小。
4．重力做功的特点 (1)重力做功与 04 __路__径__无关，只与始末位置的 05 __高__度__差___有关。 (2)重力做功不引起物体 06 __机__械__能___的变化。 5．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 07 _减__小___，重力对物体 做负功，重力势能就 08 _增__大___。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的 09 减__少__量_____， 即 WG＝ 10 ___E_p_1_－__E_p_2________＝ 11 __－__(_E_p_2_－__E_p_1)____________＝－ΔEp。 (3)重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取 12 _无__关___。
解析
考点细研 悟法培优
考点 1 机械能守恒的理解与判断
1. 机械能守恒定律的理解 (1)机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。 (2)当研究对象(除地球外)只有一个物体时，往往根据“是否只有重力 (或弹力)做功”来判断机械能是否守恒；当研究对象(除地球外)由多个物体 组成时，往往根据“有没有摩擦力和阻力做功”来判断机械能是否守恒。 (3)“只有重力(或弹力)做功”不等于“只受重力(或弹力)作用”，在该 过程中，物体可以受其他力的作用，只要这些力不做功或所做功代数和为 零，机械能仍守恒。
第五章 机械能及其守恒定律
第3讲 机械能守恒定 律及其应用
主干梳理 对点激活
知识点
重力势能 Ⅱ
1．定义
物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
2．表达式
Ep＝ 01 ___m__g_h___，其中 h 是相对于参考平面的高度。 3．特点
(1)系统性：重力势能是物体与 02 _地__球___所共有的。
知识点
弹性势能 Ⅰ
1．定义
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的
势能，叫做弹性势能。
2．大小：弹簧弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，形变量
01 越大 ，劲度系数 02 越大 ，弹性势能就越大。
3．弹力做功与弹性势能变化的关系
弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关 系，用公式表示：W＝ 03 －ΔEp 。
E1、E2 分别表示系统初末状态时的总机械能。 (2)转化式：ΔEk＝ 06 _－__Δ__E_p__或 ΔEk 增＝ 07 __Δ_E__p_减___。表示系统势能
的减少量等于动能的增加量。
(3)转移式：ΔEA＝ 08 _－__Δ_E__B__或 ΔEA 增＝ 09 __Δ__E_B_减__。表示系统只有 A、B 两物体时，A 增加的机械能等于 B 减少的机械能。
二 对点激活 1．关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J，重力势能减少了 D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功
答案
解析 重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参 考平面具有不同的重力势能，故 A 错误；重力势能 Ep＝mgh，h 为相对于 零势能面的高度，当物体位于零势能面以下时，它与零势能面的距离越大， 重力势能越小，故 B 错误；重力势能由－5 J 变化为－3 J，重力势能变大， 故 C 错误；重力做功等于重力势能的减少量，故 D 正确。
答案
解析 从地面到海平面重力对物体做功为 mgh，故 A 正确；地面为零 势能面，所以物体在海平面的重力势能为－mgh，故 B 错误；物体在地面 上的机械能为12mv20，由机械能守恒得，物体在海平面上的机械能也为12mv20， 故 D 正确；在海平面上的动能为12mv20－(－mgh)＝12mv20＋mgh，故 C 错误。
解析
3．(人教版必修 2·P78·T3 改编)(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 零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．重力对物体做的功为 mgh B．物体在海平面上的势能为 mgh C．物体在海平面上的动能为12mv20－mgh D．物体在海平面上的机械能为12mv20
解析
2．(人教版必修 2·P78·T2)(多选)神舟号载人飞船在发射至返回的过程中， 以下哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的( )
A．飞船升空的阶段 B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段 C．返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段 D．降落伞张开后，返回舱下降的阶段
答案
解析 飞船升空的阶段，火箭加速上升，势能和动能都增加，故机械 能增加，A 错误；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力做功， 故机械能守恒，B 正确；返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段， 只有引力做功，故机械能守恒，C 正确；降落伞张开后，返回舱下降的阶 段，由于克服阻力做功，故机械能减少，D 错误。
知识点
机械能守恒定律 Ⅱ

1．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，01 _动__能___和 02 _势__能___
可以相互转化，而总的机械能 03 __保__持__不__变____。
2．常用的三种表达式 (1)守恒式：04 ___E__1＝__E__2___或 05 __E__k1_＋__E_p_1_＝__E_k_2＋__E__p_2 ____________。