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1、三维设计2014新课标高考物理一轮总复习课件 第五章第3单元 机械能守恒定律(65张ppt)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 (1)此此过过程中小球重力做的功是多少？小球重力程中小球重力做的功是多少？小球重力势势能能如何如何变变化？化？变变化量化量为为多大？多大？(2)弹弹簧簧对对小球做正功小球做正功还还是是负负功？功？弹弹簧的簧的弹弹性性势势能是能是增大增大还还是减小？是减小？提示：提示：(1)重力做功重力做功为为mg(hx)，小球重力，小球重力势
2、势能减能减小了小了mg(hx)。(2)弹弹簧簧对对小球做小球做负负功，功，弹弹簧的簧的弹弹性性势势能增大。能增大。记记一一记记 1重力重力势势能能 (1)定定义义：物体的重力：物体的重力势势能等于它所受重力与所能等于它所受重力与所处处高度高度的乘的乘积积。(2)表达式：表达式：Ep 。(3)矢矢标标性：重力性：重力势势能是能是标标量，但有正量，但有正负负，其意，其意义义表示表示物体的重力物体的重力势势能比它在参考平面大能比它在参考平面大还还是小。是小。(4)重力重力势势能的特点：能的特点：系系统统性：重力性：重力势势能是物体和能是物体和 所共有的。所共有的。mgh地球地球 相相对对性：重力性：
3、重力势势能的大小与参考平面的能的大小与参考平面的选选取取 ，但重力但重力势势能的能的变变化与参考平面的化与参考平面的选选取取 。(5)重力做功与重力重力做功与重力势势能能变变化的关系：化的关系：WG 。2弹弹性性势势能能 (1)定定义义：发发生生 的物体的各部分之的物体的各部分之间间，由于，由于有有弹弹力的相互作用，而具有的力的相互作用，而具有的势势能。能。(2)大小：与形大小：与形变变量及量及 有关。有关。(3)弹弹力做功与力做功与弹弹性性势势能能变变化的关系：化的关系：弹弹力做正功，力做正功，弹弹性性势势能能 ；弹弹力做力做负负功，功，弹弹性性势势能能 。有关有关无关无关Ep弹弹性形性形变
4、变劲劲度系数度系数减小减小增加增加试试一一试试1关于重力关于重力势势能，下列能，下列说说法中正确的是法中正确的是 ()A重力重力势势能是地球与物体所能是地球与物体所组组成的系成的系统统共有的共有的B重力重力势势能能为负值为负值，表示物体的重力，表示物体的重力势势能比在参考能比在参考 平面上具有的重力平面上具有的重力势势能少能少C卫卫星星绕绕地球做地球做椭圆椭圆运运动动，当由近地点向，当由近地点向远远地点运地点运 动时动时，其重力，其重力势势能减小能减小D只要物体在水平面以下，其重力只要物体在水平面以下，其重力势势能能为负值为负值解析：由重力解析：由重力势势能的系能的系统统性可知，性可知，A正确
5、；物体在参考正确；物体在参考平面平面时时重力重力势势能能为为零，高于参考平面零，高于参考平面时时重力重力势势能能为为正，正，低于参考平面低于参考平面时时，重力，重力势势能能为负为负，其，其“正、正、负负”表示大表示大小，小，B正确；正确；卫卫星由近地点到星由近地点到远远地点的地点的过过程中，克服重程中，克服重力做功，重力力做功，重力势势能增大，能增大，C错误错误；参考平面的；参考平面的选选取是任取是任意的，水平面不一定是参考平面，意的，水平面不一定是参考平面，D错错。答案：答案：AB机械能守恒定律机械能守恒定律想一想想一想 如如图图532所示，所示，质质量量为为m的小球从光滑曲面的小球从光滑曲
6、面上滑下，当它到达高度上滑下，当它到达高度为为h1的位置的位置A时时，速度大小，速度大小为为v1；当它；当它继续继续滑下到高度滑下到高度为为h2的位置的位置B时时，速度大小，速度大小为为v2。图图532超超链链接接 (1)试试根据根据动动能定理推能定理推导导小球在小球在A、B两点运两点运动时动时动动能大小的能大小的变变化与重力做功的关系。化与重力做功的关系。(2)将上述表达式等号两将上述表达式等号两侧带侧带“”号的一号的一项项移到等移到等号另一号另一侧侧，得到的表达式的物理意，得到的表达式的物理意义义是什么？是什么？1内容内容 在只有在只有 做功的物体系做功的物体系统统内，内，动动能与能与势势
7、能可以互相能可以互相转转化，而化，而总总的机械能保持不的机械能保持不变变。2机械能守恒的条件机械能守恒的条件 只有重力或只有重力或弹弹力做功。力做功。3对对守恒条件的理解守恒条件的理解 (1)只受重力作用，例如在不考只受重力作用，例如在不考虑虑空气阻力的情况空气阻力的情况下的各种抛体运下的各种抛体运动动，物体的机械能守恒。，物体的机械能守恒。记记一一记记重力或重力或弹弹力力 (2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或系受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统统内的内的弹弹力做功。力做功。(3)弹弹力做功伴随着力做功伴随着弹弹性性势势能的能的变变化，并且化，并且弹弹力做的功等力做的功等于于弹弹性
8、性势势能的减少量。能的减少量。4机械能守恒的三种表达式机械能守恒的三种表达式 (1)E1E2(E1、E2分分别别表示系表示系统统初、末状初、末状态时态时的的总总机械机械能能)。(2)EkEp或或Ek增增Ep减减(表示系表示系统势统势能的减少量能的减少量等于系等于系统动统动能的增加量能的增加量)。(3)EAEB或或EA增增EB减减(表示系表示系统统只有只有A、B两物两物体体时时，A增加的机械能等于增加的机械能等于B减少的机械能减少的机械能)。试试一一试试2关于机械能是否守恒，下列关于机械能是否守恒，下列说说法正确的是法正确的是 ()A做匀速直做匀速直线线运运动动的物体机械能一定守恒的物体机械能一
9、定守恒B做匀速做匀速圆圆周运周运动动的物体机械能一定守恒的物体机械能一定守恒C做做变变速运速运动动的物体机械能可能守恒的物体机械能可能守恒D合力合力对对物体做功不物体做功不为为零，机械能一定不守恒零，机械能一定不守恒解析：做匀速直解析：做匀速直线线运运动动的物体与做匀速的物体与做匀速圆圆周运周运动动的物体，的物体，如果是在如果是在竖竖直平面内直平面内则则机械能不守恒，机械能不守恒，A、B错误错误；合力；合力做功不做功不为为零，机械能可能守恒，零，机械能可能守恒，D错误错误，C正确。正确。答案：答案：C机械能守恒的判断机械能守恒的判断 例例1如如图图533所示，下列关于机械能是否守所示，下列关于
10、机械能是否守恒的判断正确的是恒的判断正确的是 ()图图533 A甲甲图图中，物体中，物体A将将弹弹簧簧压缩压缩的的过过程中，程中，A机械能机械能守恒守恒 B乙乙图图中，中，A置于光滑水平面，物体置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面沿光滑斜面下滑，物体下滑，物体B机械能守恒机械能守恒 C丙丙图图中，不中，不计计任何阻力任何阻力时时A加速下落，加速下落，B加速上加速上升升过过程中，程中，A、B系系统统机械能守恒机械能守恒 D丁丁图图中，小球沿水平面做匀速中，小球沿水平面做匀速圆锥摆圆锥摆运运动时动时，小球的机械能守恒小球的机械能守恒 审题审题指指导导 (1)只有重力和只有重力和弹弹簧簧弹弹力做功力做功
11、时时，物体与，物体与弹弹簧簧组组成的系成的系统统机械能守恒。机械能守恒。(2)物体物体B沿斜面下滑沿斜面下滑时时，放在光滑水平面上的斜面体沿，放在光滑水平面上的斜面体沿水平面是运水平面是运动动的。的。尝试尝试解解题题 甲甲图图中重力和中重力和弹弹力做功，物体力做功，物体A和和弹弹簧簧组组成的系成的系统统机械能机械能守恒，但物体守恒，但物体A机械能不守恒，机械能不守恒，A错错；乙；乙图图中物体中物体B除受重力除受重力外，外，还还受受弹弹力，力，弹弹力力对对B做做负负功，机械能不守恒，但从能量特功，机械能不守恒，但从能量特点看点看A、B组组成的系成的系统统机械能守恒，机械能守恒，B错错；丙；丙图图
12、中中绳绳子子张张力力对对A做做负负功，功，对对B做正功，代数和做正功，代数和为为零，零，A、B机械能守恒，机械能守恒，C对对；丁丁图图中中动动能不能不变变，势势能不能不变变，机械能守恒，机械能守恒，D对对。答案答案CD机械能是否守恒的几种判断方法机械能是否守恒的几种判断方法 (1)利用机械能的定利用机械能的定义义判断判断(直接判断直接判断)：若物体：若物体动动能、能、势势能均不能均不变变，机械能不，机械能不变变。若一个物体。若一个物体动动能不能不变变、重力、重力势势能能变变化，或重力化，或重力势势能不能不变变、动动能能变变化或化或动动能和重力能和重力势势能同能同时时增加增加(减小减小)，其机械
13、能一定，其机械能一定变变化。化。(2)用做功判断：若物体或系用做功判断：若物体或系统统只有重力只有重力(或或弹弹簧的簧的弹弹力力)做功，做功，虽虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。(3)用能量用能量转转化来判断：若物体系化来判断：若物体系统统中只有中只有动动能和能和势势能的相互能的相互转转化而无机械能与其他形式的能的化而无机械能与其他形式的能的转转化，化，则则物体系物体系统统机械能守恒。机械能守恒。(4)对对多个物体多个物体组组成的系成的系统统，除考，除考虑虑外力是否只有外力是否只有重力做功外，重力做功外，还还要考要考虑虑系系统统内力做功，如有滑内力做
14、功，如有滑动动摩擦摩擦力做功力做功时时，因有摩擦，因有摩擦热产热产生，系生，系统统机械能将有机械能将有损损失。失。单个物体机械能守恒定律的应用单个物体机械能守恒定律的应用1.机械能守恒定律的表达式比机械能守恒定律的表达式比较较表达表达角度角度表达公式表达公式表达意表达意义义注意事注意事项项守恒守恒观观点点EkEpEkEp系系统统的初状的初状态态机械能的机械能的总总和和与末状与末状态态机械机械能的能的总总和相等和相等应应用用时应选时应选好重好重力力势势能的零能的零势势能能面，且初末状面，且初末状态态必必须须用同一零用同一零势势能面能面计计算算势势能能表达表达角度角度表达表达公式公式表达意表达意义
15、义注意事注意事项项转转化化观观点点EkEp表示系表示系统统(或物体或物体)机机械能守恒械能守恒时时，系，系统统减减少少(或增加或增加)的重力的重力势势能等于系能等于系统统增加增加(或或减少减少)的的动动能能应应用用时时关关键键在于在于分清重力分清重力势势能的能的增加量和减少量，增加量和减少量，可不可不选选零零势势能面能面而直接而直接计计算初末算初末状状态态的的势势能差能差表达表达角度角度表达表达公式公式表达意表达意义义注意事注意事项项转转移移观观点点E增增E减减若系若系统统由由A、B两部两部分分组组成，成，则则A部分物部分物体机械能的增加量与体机械能的增加量与B部分物体机械能的部分物体机械能的
16、减少量相等减少量相等常用于解决两常用于解决两个或多个物体个或多个物体组组成的系成的系统统的的机械能守恒机械能守恒问问题题2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤应用机械能守恒定律解题的一般步骤 (3)选选取零取零势势能面，确定研究能面，确定研究对对象在初、末状象在初、末状态态的机械的机械能。能。(4)根据机械能守恒定律列出方程。根据机械能守恒定律列出方程。(5)解方程求出解方程求出结结果，并果，并对结对结果果进进行必要的行必要的讨论讨论和和说说明。明。例例2如如图图534所示，斜面所示，斜面轨轨道道AB与水平面之与水平面之间间的的夹夹角角53，BD为为半径半径R4 m的的圆圆弧形弧形轨轨道，且道，
17、且B点与点与D点在同一点在同一水平面上，在水平面上，在B点，斜面点，斜面轨轨道道AB与与圆圆弧形弧形轨轨道道BD相切，整个相切，整个轨轨道道处处于于竖竖直平面内且直平面内且处处处处光滑，在光滑，在A点点处处有一有一质质量量m1 kg的小球由静止滑下，的小球由静止滑下，经过经过B、C两点后从两点后从D点斜抛出去，最后落在地面上的点斜抛出去，最后落在地面上的S点点时时的速度的速度大小大小vS8 m/s，已知，已知A点距地面的高度点距地面的高度H10 m，B点距地面的点距地面的高度高度h5 m，设设以以MDN为为分界分界线线，其左，其左边为边为一阻力一阻力场场区域，右区域，右边为边为真空区域，真空区
18、域，g取取10 m/s2，cos 530.6，求：，求：图图534 (1)小球小球经过经过B点点时时的速度的速度为为多大？多大？(2)小球小球经过圆经过圆弧弧轨轨道最低道最低处处C点点时对轨时对轨道的道的压压力力多大？多大？(3)小球从小球从D点抛出后，受到的阻力点抛出后，受到的阻力Ff与其瞬与其瞬时时速度速度方向始方向始终终相反，求小球从相反，求小球从D点至点至S点的点的过过程中阻力程中阻力Ff所所做的功。做的功。审题审题指指导导 第一步：抓关第一步：抓关键键点点关关键键点点获获取信息取信息B点与点与D点在同一点在同一水平面上水平面上小球在小球在B、D两点速度大小相等两点速度大小相等整个整个
19、轨轨道道处处处处光光滑滑在在ABCD轨轨道上，只有重力道上，只有重力对对小球小球做功，其机械能守恒做功，其机械能守恒MDN左左边为边为一阻一阻力力场场区域区域因有阻力做功，小球在因有阻力做功，小球在MDN左左侧侧区区域运域运动时动时，机械能减少，机械能减少 第二步：找突破口第二步：找突破口 要求小球在要求小球在C点点时对轨时对轨道的道的压压力力对对小球由小球由A到到C过过程程应应用机械能守恒定律求得小球在用机械能守恒定律求得小球在C点的速度点的速度应应用牛用牛顿顿第二定律列式求得第二定律列式求得轨轨道道对对小球的支持力小球的支持力应应用牛用牛顿顿第第三定律求得小球三定律求得小球对轨对轨道道C点
20、的点的压压力。力。尝试尝试解解题题答案答案(1)10 m/s(2)43 N(3)68 J (1)机械能守恒定律是一种机械能守恒定律是一种“能能能能转转化化”关系，关系，其守恒是有条件的，因此，其守恒是有条件的，因此，应应用用时时首先要首先要对对研究研究对对象象在所研究的在所研究的过过程中机械能是否守恒做出判断。程中机械能是否守恒做出判断。(2)如果系如果系统统(除地球外除地球外)只有一个物体，用守恒只有一个物体，用守恒观观点列方程点列方程较较方便；方便；对对于由两个或两个以上物体于由两个或两个以上物体组组成的成的系系统统，用，用转转化或化或转转移的移的观观点列方程点列方程较简较简便。便。多个物
21、体组成的系统机械能守恒定律的应用多个物体组成的系统机械能守恒定律的应用 例例3(2013长春调研长春调研)如如图图535所示，左所示，左侧为侧为一个半一个半径径为为R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O点点为为球球心，碗的内表面及碗口光滑。右心，碗的内表面及碗口光滑。右侧侧是一个固定光滑斜面，斜是一个固定光滑斜面，斜面足面足够长够长，倾倾角角30。一根不可伸。一根不可伸长长的不的不计质计质量的量的细绳细绳跨在跨在碗口及光滑斜面碗口及光滑斜面顶顶端的光滑定滑端的光滑定滑轮轮两端上，两端上，绳绳的两端分的两端分别别系系有可有可视为质视为质点的小球点的小
22、球m1和和m2，且，且m1m2。开始。开始时时m1恰在右端恰在右端碗口水平直径碗口水平直径A处处，m2在斜面上且距离斜面在斜面上且距离斜面顶顶端足端足够远够远，此，此时时连连接两球的接两球的细绳细绳与斜面平行且恰好伸直。当与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止由静止释释放运放运动动到到圆圆心心O的正下方的正下方B点点时细绳时细绳突然断开，不突然断开，不计细绳计细绳断开瞬断开瞬间间的能量的能量损损失。失。图图535 审题审题指指导导 解答本解答本题时应题时应注意以下两点：注意以下两点：(1)两球的速度大小之两球的速度大小之间间的关系。的关系。(2)两球一起运两球一起运动时动时，高度，高度变变化的关系
23、。化的关系。尝试尝试解解题题 (1)设设重力加速度重力加速度为为g，小球，小球m1到达最低点到达最低点B时时m1、m2的速度大小分的速度大小分别为别为v1、v2，由运，由运动动的合成与分解得的合成与分解得多物体机械能守恒多物体机械能守恒问题问题的分析方法的分析方法 (1)对对多个物体多个物体组组成的系成的系统统要注意判断物体运要注意判断物体运动过动过程程中，系中，系统统的机械能是否守恒。的机械能是否守恒。(2)注意注意寻寻找用找用绳绳或杆相或杆相连连接的物体接的物体间间的速度关系的速度关系和位移关系。和位移关系。(3)列机械能守恒方程列机械能守恒方程时时，一般，一般选选用用EkEp的的形式。形
24、式。超超链链接接图图536 题题后悟道后悟道利用等效法利用等效法计计算算势势能能变变化化时时一定要注一定要注意等效部分的意等效部分的质质量关系，即根据物体的相量关系，即根据物体的相对对位置关系位置关系将物体分成若干段，在将物体分成若干段，在应应用相关用相关规规律求解律求解时时要注意要注意对对应应各部分的各部分的质质量关系。即在解决涉及重力量关系。即在解决涉及重力势势能能变变化的化的问题时问题时，物体的位置，物体的位置变变化要以重心位置化要以重心位置变变化化为为准。准。如如图图537所示，一条所示，一条长为长为L的柔的柔软软匀匀质链质链条，开始条，开始时时静止在静止在光滑梯形平台上，斜面上的光滑
25、梯形平台上，斜面上的链链条条长长为为x0，已知重力加速度，已知重力加速度为为g，Lx0)。图图537随堂巩固落实随堂巩固落实1下列下列说说法正确的是法正确的是 ()A如果物体所受到的合力如果物体所受到的合力为为零，零，则则其机械能一定守其机械能一定守恒恒B如果物体所受到的合力做的功如果物体所受到的合力做的功为为零，零，则则其机械能其机械能一定守恒一定守恒C物体沿光滑曲面自由下滑的物体沿光滑曲面自由下滑的过过程中，其机械能一程中，其机械能一定守恒定守恒D做匀加速运做匀加速运动动的物体，其机械能可能守恒的物体，其机械能可能守恒解析：物体受到的合力解析：物体受到的合力为为零，机械能不一定守恒，如零，
26、机械能不一定守恒，如在在竖竖直方向上物体做匀速直直方向上物体做匀速直线线运运动动，其机械能不守恒，其机械能不守恒，所以所以选项选项A、B错误错误；物体沿光滑曲面自由下滑的；物体沿光滑曲面自由下滑的过过程程中，只有重力做功，所以机械能守恒，中，只有重力做功，所以机械能守恒，选项选项C正确；做正确；做匀加速运匀加速运动动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运运动动，选项选项D正确。正确。答案：答案：CD2两个两个质质量不同的小量不同的小铁块铁块A和和B，分，分别别从高度相同的都是光滑的斜面和从高度相同的都是光滑的斜面和圆圆弧斜面的弧斜面的顶顶点滑向底部，如点滑向
27、底部，如图图538所示，如果它所示，如果它们们的初速度的初速度为为零，零，则则下列下列说说法正确的是法正确的是 ()A下滑下滑过过程中重力所做的功相等程中重力所做的功相等B它它们们到达底部到达底部时动时动能相等能相等C它它们们到达底部到达底部时时速率相等速率相等D它它们们在最高点在最高点时时的机械能和它的机械能和它们们到达最低点到达最低点时时的机械能大小各自相等的机械能大小各自相等图图538答案：答案：CD3.在在竖竖直平面内，一根光滑金属杆弯成直平面内，一根光滑金属杆弯成如如图图539所示形状，相所示形状，相应应的曲的曲线线方程方程为为y2.5cos(kx)m，式中，式中k1 m1。将一光滑
28、小。将一光滑小环环套在套在该该金属杆金属杆上，开始上，开始时时小小环环静止于金属杆的最低点，静止于金属杆的最低点，给给小小环环以以v020 m/s的水平初速度沿杆向右运的水平初速度沿杆向右运动动。取重力加速度。取重力加速度g10 m/s2，关于小，关于小环环的运的运动动，下列，下列说说法正确的是法正确的是()图图539A金属杆金属杆对对小小环环不做功不做功B金属杆金属杆对对小小环环做功做功C小小环环能到达金属杆的最高点能到达金属杆的最高点D小小环环不能到达金属杆的最高点不能到达金属杆的最高点答案：答案：AC4(2012上海高考上海高考)如如图图5310所示，所示，可可视为质视为质点的小球点的小
29、球A、B用不可伸用不可伸长长的的细软轻线连细软轻线连接，跨接，跨过过固定在地面上半固定在地面上半径径为为R的光滑的光滑圆圆柱，柱，A的的质质量量为为B的两的两倍。当倍。当B位于地面位于地面时时，A恰与恰与圆圆柱柱轴轴心等高。将心等高。将A由静由静止止释释放，放，B上升的最大高度是上升的最大高度是 ()图图5310答案：答案：C5(2013泉州模拟泉州模拟)如如图图5311甲所示，甲所示，圆圆形玻璃平形玻璃平板半径板半径为为r,离水平地面的高度离水平地面的高度为为h，一，一质质量量为为m的小的小木木块块放置在玻璃板的放置在玻璃板的边缘边缘，随玻璃板一起，随玻璃板一起绕圆绕圆心心O在水平面内做匀速
30、在水平面内做匀速圆圆周运周运动动。图图5311(1)若匀速若匀速圆圆周运周运动动的周期的周期为为T，求木，求木块块的的线线速度和所受速度和所受摩擦力的大小。摩擦力的大小。(2)缓缓慢增大玻璃板的慢增大玻璃板的转转速，最后木速，最后木块块沿玻璃板沿玻璃板边缘边缘的切的切线线方向水平方向水平飞飞出，落地点与通出，落地点与通过圆过圆心心O的的竖竖直直线间线间的距的距离离为为s，俯，俯视图视图如如图图乙所示。不乙所示。不计计空气阻力，重力加速度空气阻力，重力加速度为为g，试试求木求木块块落地前瞬落地前瞬间间的的动动能。能。课时跟踪检测课时跟踪检测见见“课时跟踪课时跟踪检测（二十）检测（二十）”（给给有
31、能力的学生加餐）有能力的学生加餐）1(2012广州模拟广州模拟)物体在平衡力作用下的运物体在平衡力作用下的运动动中中 ()A物体的机械能一定不物体的机械能一定不变变B如果物体的重力如果物体的重力势势能有能有变变化，化，则则它的机械能一定有它的机械能一定有变变化化C物体的物体的动动能可能能可能变变化，但机械能一定有化，但机械能一定有变变化化D物体的重力物体的重力势势能可能能可能变变化，但它的机械能一定不化，但它的机械能一定不变变解析：由解析：由动动能定理知，平衡力作用下物体的能定理知，平衡力作用下物体的动动能一定不能一定不变变，C错错，若物体的重力，若物体的重力势势能不能不变则变则机械能不机械能
32、不变变，若重，若重力力势势能能变变化，化，则则机械能一定有机械能一定有变变化，化，B对对，A、D错错。答案：答案：B2.如如图图1所示，所示，质质量分量分别为别为m和和2m的两个小球的两个小球A和和B，中，中间间用用轻质轻质杆相杆相连连，在杆的中点，在杆的中点O处处有一固定有一固定转动轴转动轴，把杆置于水平位置后把杆置于水平位置后释释放，在放，在B球球顺时针摆动顺时针摆动到最低到最低位置的位置的过过程中程中(不不计计一切摩擦一切摩擦)()图图1AB球的重力球的重力势势能减少，能减少，动动能增加，能增加，B球和地球球和地球组组成的系成的系统统机械能守恒机械能守恒BA球的重力球的重力势势能增加，能
33、增加，动动能也增加，能也增加，A球和地球球和地球组组成的系成的系统统机械能不守恒机械能不守恒CA球、球、B球和地球球和地球组组成的系成的系统统机械能守恒机械能守恒DA球、球、B球和地球球和地球组组成的系成的系统统机械能不守恒机械能不守恒解析：解析：A球在上球在上摆过摆过程中，重力程中，重力势势能增加，能增加，动动能也增加，机能也增加，机械能增加，械能增加，B项项正确；由于正确；由于A球、球、B球和地球球和地球组组成的系成的系统统只有只有重力做功，故系重力做功，故系统统的机械能守恒，的机械能守恒，C项项正确，正确，D项错误项错误；所；所以以B球和地球球和地球组组成系成系统统的机械能一定减少，的机
34、械能一定减少，A项错误项错误。答案：答案：BC3.如如图图2所示，所示，劲劲度系数度系数为为k的的轻质弹轻质弹簧，一端系在簧，一端系在竖竖直直放置的半径放置的半径为为R的的圆环顶圆环顶点点P，另一端系一，另一端系一质质量量为为m的的小球，小球穿在小球，小球穿在圆环圆环上做无摩擦的运上做无摩擦的运动动。设设开始开始时时小小球置于球置于A点，点，弹弹簧簧处处于自然状于自然状态态，当小球运，当小球运动动到最低到最低点点时时速率速率为为v，对圆环对圆环恰好没有恰好没有压压力。下列分析正确力。下列分析正确的是的是 ()图图2答案：答案：BC4.内壁光滑的内壁光滑的环环形凹槽半径形凹槽半径为为R，固定在，
35、固定在竖竖直平面内，一根直平面内，一根长长度度为为R的的轻轻杆，一端杆，一端固定有固定有质质量量m的小球甲，另一端固定有的小球甲，另一端固定有质质量量为为2m的小球乙。的小球乙。现现将两小球放入将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点(如如图图3所示所示)，由静止，由静止释释放后放后 ()A下滑下滑过过程中甲球减少的机械能程中甲球减少的机械能总总是等于乙球增加的机是等于乙球增加的机 械能械能B下滑下滑过过程中甲球减少的重力程中甲球减少的重力势势能能总总是等于乙球增加的是等于乙球增加的重力重力势势能能C甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D杆从
36、右向左滑回杆从右向左滑回时时，乙球一定不能回到凹槽的最低点，乙球一定不能回到凹槽的最低点图图3解析：解析：环环形槽光滑，甲、乙形槽光滑，甲、乙组组成的系成的系统统在运在运动过动过程中程中只有重力做功，故系只有重力做功，故系统统机械能守恒，下滑机械能守恒，下滑过过程中甲减程中甲减少的机械能少的机械能总总是等于乙增加的机械能，甲、乙系是等于乙增加的机械能，甲、乙系统统减减少的重力少的重力势势能等于系能等于系统统增加的增加的动动能；甲减少的重力能；甲减少的重力势势能等于乙增加的能等于乙增加的势势能与甲、乙增加的能与甲、乙增加的动动能之和；由于能之和；由于乙的乙的质质量量较较大，系大，系统统的重心偏向
37、乙一端，由机械能守的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回恒，知甲不可能滑到槽的最低点，杆从右向左滑回时时乙一定会回到槽的最低点。乙一定会回到槽的最低点。答案：答案：A5一一蹦蹦极运极运动员动员身系身系弹弹性性蹦蹦极极绳绳从水面上方的高台下落，从水面上方的高台下落，到最低点到最低点时时距水面距水面还还有数米距离。假定空气阻力可忽略，有数米距离。假定空气阻力可忽略，运运动员动员可可视为质视为质点，下列点，下列说说法正确的是法正确的是 ()A运运动员动员到达最低点前重力到达最低点前重力势势能始能始终终减小减小B蹦蹦极极绳张紧绳张紧后的下落后的下落过过程中，程中，弹弹
38、性力做性力做负负功，功，弹弹性性势势能增加能增加C蹦蹦极极过过程中，运程中，运动员动员、地球和、地球和蹦蹦极极绳绳所所组组成的系成的系统统机械能守恒机械能守恒D蹦蹦极极过过程中，重力程中，重力势势能的改能的改变变与重力与重力势势能零点的能零点的选选取有关取有关解析：重力做功决定重力解析：重力做功决定重力势势能的能的变变化，随着高度的降化，随着高度的降低，重力一直做正功，重力低，重力一直做正功，重力势势能一直减小，故能一直减小，故A选项选项正确；正确；弹弹性性势势能的能的变变化取决于化取决于弹弹力做功，当力做功，当蹦蹦极极绳张绳张紧紧后，随着运后，随着运动员动员的下落的下落弹弹力一直做力一直做负
39、负功，功，弹弹性性势势能能一直增大，故一直增大，故B选项选项正确；在正确；在蹦蹦极极过过程中，由于只有程中，由于只有重力和重力和蹦蹦极极绳绳的的弹弹力做功，故由运力做功，故由运动员动员、地球及、地球及蹦蹦极极绳组绳组成的系成的系统统机械能守恒，故机械能守恒，故选项选项C正确；重力正确；重力势势能能的大小与的大小与势势能零点的能零点的选选取有关，而取有关，而势势能的改能的改变变与与势势能能零点零点选选取无关，故取无关，故选项选项D错误错误。答案：答案：ABC6.有一有一竖竖直放置的直放置的“T”形架，表面光滑，形架，表面光滑，滑滑块块A、B分分别别套在水平杆与套在水平杆与竖竖直杆直杆上，上，A、
40、B用一不可伸用一不可伸长长的的轻细绳轻细绳相相连连，A、B质质量相等，且可看做量相等，且可看做质质点，点，如如图图4所示，开始所示，开始时细绳时细绳水平伸直，水平伸直，A、B静止。由静止静止。由静止释释放放B后，已知当后，已知当细绳细绳与与竖竖直方直方向的向的夹夹角角为为60时时，滑，滑块块B沿着沿着竖竖直杆下滑的速度直杆下滑的速度为为v，则连则连接接A、B的的绳长为绳长为 ()图图4答案：答案：D7.如如图图5所示，有一条所示，有一条长为长为L的均匀金属的均匀金属链链条，条，一半一半长长度在光滑斜面上，斜面度在光滑斜面上，斜面倾倾角角为为，另一半另一半长长度沿度沿竖竖直方向下垂在空中，当直方向下垂在空中，当链链条从静止开始条从静止开始释释放后放后链链条滑条滑动动，求，求链链条条刚刚好全部好全部滑出斜面滑出斜面时时的速度是多大。的速度是多大。图图5