2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ专题6 能量转化与守恒教学案（教师版）.doc

能量转化与守恒【命题角度】1机械能守恒定律1.如图5—8所示下列四个选项中木块均在固定的斜面上运动其中图A、B、C中的斜面是光滑的图D中的斜面是粗糙的图A、B中的F为木块所受的外力方向如图中箭头所示图A、B、D中的木块向下运动图C中的木块向上运动在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是()[考场错解]A或B或D[专家把脉]没掌握机械能守恒的条件．机械能守恒应该是对一个系统而言一个系统的机械能要保持不变要从两个方面加以限制一是系统与外界之间无能量交换二是系统内部不存在机械能和其他形式的能之间发生转化．因功是能转化(或转移)的量度以上两个方面用功来表述也就是：系统内除重力和弹力以外无其他摩擦和介质阻力做功则系统的机械能一定守恒．[对症下药]C根据机械能守恒的条件A、B均有外力F参与做功D中有摩擦力做功故A、B、D均不符合机械能守恒的条件故选项C正确．2.如图5～9所示长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架在A处固定质量为2m的小球B处固定质量为m的小球支架悬挂在0点可绕过0点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动开始时OB与地面相垂直放手后开始运动在不计任何阻力的情况下下列说法正确的是()AA球到达最低点时速度为零BA球机械能减少量等于B球机械能增加量C．B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D当支架从左向右回摆时A球一定能回到起始高度[考场错解]A[专家把脉]不能灵活运用机械能守恒定律解决问题．[对症下药]BCD三角形框架在左右摆动过程中只有小球受的重力做功故系统机械能守恒．A球到达最低点时A球减少的重力势能大于B球增加的重力势能A、B两球速度大小始终相等故A、B两球速度均不为零A球继续向左运动故选项A错误选项C正确．因系统机械能守恒故A球机械能减少量等于B球机械能增加量当支架从左向右回摆时A球一定能回到起始高度B、D选项均正确．故本题正确答案为BCD3.如图5—10所示一轻弹簧左端固定在长木板M的左端右端与小木块m连接且m、M及M与地面间接触光滑．开始时m与M均静止现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个过程中对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度)下列说法正确的是()A．由于F1、F2等大反向故系统机械能守恒B由于F1、F2分别对m、M做正功故系统的动能不断增加C．由于F1、F2分别对m、M做正功故系统的机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时m、M的动能最大[考场错解]A或BC[专家把脉]对机械能守恒的条件理解不准确认为F1、F2等大反向系统所受外力之合为零做功为零误选A；对物体的运动过程分析不认真、不完整只分析开始时拉力大于弹力F1、F2对物体均做正功所以系统的动能不断增加、机械能增加误选BC．[对症下药]D开始拉力大于弹力F1、F2对物体均做正功所以系统机械能增加；当拉力等于弹力时物体速度最大故系统动能最大；当拉力小于弹力时物体均做减速运动速度减小到零以后物体反向运动拉力F1、F2均做负功故机械能减少．所以选项D正确．4．AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道在下端B与水平直轨道相切如图5一ll所示．一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R小球的质量为m不计各处摩擦．求：(1)小球运动到B点时的动能；(2)小球下滑到距水平轨道的高度为时的速度大小和方向；(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时所受轨道支持力NB、NC各是多大?[考场错解](1)(2)问没问题关键是第(3)问求NB误认为NB=mg．[专家把脉]这种做法错误之处是把B点当作水平面上的一点．[对症下药](1)根据机械能守恒Ek=mgR．(2)根据机械能守恒小球速度大小速度方向沿圆弧的切线向下与竖直方向成30o．(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒在B点解得：NB=3mg在C点：NC=mg．5．在纳米技术中需要移动式修补原子必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间为此华裔诺贝尔物理奖得主朱棣文发明了“激光制冷”技术若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．如图5—12所示一辆质量为m的小车A(一侧固定一轻弹簧)以速度v0水平向右运动一个动量大小为P的小球B水平向左射入小车并压缩弹簧至最短接着被锁定一段时间△t后再突然解除锁定使小球B以大小相同的动量P水平向右弹出紧接着小球B再次以大小相同的动量P水平向左射向小车A如此不断重复上述过程最终小车将停止运动．设地面和车厢均光滑除锁定时间△t外