2019年浙江学考物理 新一线同步（讲义+课件）：第五章 第三节 机械能守恒和能量守恒

课件31张PPT。 第五章 第三节机械能守恒和能量守恒 知识内容 必考要求 1.机械能守恒定律 d 2.能量守恒定律与能源 c 考点一 机械能守恒定律 [巩固基础] 1．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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 (2)常用的三种表达式 ①守恒式：E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2； ②转化式：ΔEk＝－ΔEp； ③转移式：ΔEA＝－ΔEB。 2．机械能守恒条件 (1)只受重力作用，例如做平抛运动的物体机械能守恒。 (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。 [提升能力] 题型(一)　机械能守恒的判断 1．用定义判断：即动能与势能之和保持不变。 2．用做功判断：即用机械能守恒条件判断。 3．用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，内部也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒。 [例1]　下列运动过程中，机械能一定守恒的是(　　) A．做自由落体运动的小球 B．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体 C．在粗糙斜面上匀加速下滑的物块 D．匀速下落的跳伞运动员 [解析]　判断机械能是否守恒有两种方法，一是根据条件判断；二是直接判断动能和势能的总和是否保持不变。做自由落体运动的小球，只有重力做功，A正确；做竖直面上的匀速圆周运动的物体，在运动中重力势能改变，而动能不变，机械能不守恒，故B错误；沿粗糙斜面加速滑下的物块，由于摩擦力做功，所以机械能一定不守恒，C错误；跳伞运动员带着张开的降落伞匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故D错误。 [答案]　A 题型(二)　机械能守恒定律的应用 [例2]　如图所示是跳台滑雪的示意图，雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平平台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成，各雪道间均平滑连接。A处与水平平台间的高度差h＝45 m，CD的倾角为30°。运动员自A处由静止滑下，不计其在雪道ABC滑行和空中飞行时所受的阻力，运动员可视为质点，g取10 m/s2。　 (1)求运动员滑离平台BC时的速度大小； (2)为保证运动员落在着陆雪道CD上，雪道CD长度至少为多少？ (3)若实际的着陆雪道CD长为150 m，运动员着陆后滑到D点时具有的动能是着陆瞬间动能的80%。在减速区DE滑行s＝100 m后停下，运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍？ [解析]　(1)A→C过程中机械能守恒：mgh＝mvC2 得vC＝＝30 m/s。 (2)设落点D′距抛出点C的距离为L， 由平抛运动规律得Lcos 30°＝vCt Lsin 30°＝gt2 解得L＝120 m。 (3)运动员由A运动到落点D′过程中，由机械能守恒得mg(h＋Lsin 30°)＝mvD′2 设运动员在减速区减速过程中所受平均阻力是重力的k倍， 根据动能定理有－kmgs＝0－mvD2 根据题意有mvD2＝0.80×mvD′2 解得k＝0.84。 [答案]　(1)30 m/s　(2)120 m　(3)0.84 [规律总结] 应用机械能守恒定律的一般步骤 [演练考法] 1．(2016·10月浙江学考)如图所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是(　　 ) A．动能　　　　　　　　　 B．动能、重力势能 C．重力势能、机械能 D．动能、重力势能、机械能 解析：选C　无人机匀速上升，所以动能保持不变，所以选项A、B、D均错；高度不断增加，所以重力势能不断增加，在上升过程中升力对无人机做正功，所以无人机机械能不断增加，所以选项C正确。 2.(2017·4月浙江学考)火箭发射回收是航天技术的一大进步。如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上。不计火箭质量的变化，则(　　) A．火箭在匀速下降过程中，机械能守恒 B．火箭在减速下降过程中，携带的 ... ...