【中小学资料】天之骄子2017高考物理一轮总复习课时强化作业20 机械能守恒定律新人教版

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2017年高考物理考前20天终极冲刺攻略第01期第7天：5月

5月22日功、功率、动能定理及机械能守恒定律考纲要求功和功率(II) 动能和动能定理(II) 重力做功与重力势能(II) 功能关系、机械能守恒定律及其应用(II) 命题预测 1.功、功率和功能关系的基本概念。

2.以生产、生活和体育竞技项目等为背景的动力学和能量的综合题，涉及斜面模型或机车启动模型。

命题往往与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动等考点结合。

3.以能量守恒、机械能守恒、动能定理为核心考点，结合图象的综合题。

应试技巧 1.几个重要的功能关系：(1)克服重力做的功等于重力势能的变化量，即p ΔG W E =-。

(2)克服弹力做的功等于弹性势能的变化量，即p ΔW E =-弹。

(3)合力的功等于动能的变化量，即k ΔW E =合。

(4)重力、弹簧弹力(系统内物体间的轻弹簧)以外的其他力做的功等于机械能的变化量，即ΔW E =其他机械。

(5)一对滑动摩擦力做的功的代数和等于系统内能的变化量，即f Q F l =相对(对多过程问题l 相对为各段过程的相对位移之和，即相对路程)。

2.动能定理的应用：(1)如果在某个运动过程中包含有几个不同运动性质的阶段，可以分段应用动能定理，也可以对全程应用动能定理，一般对全程列式更简单。

(2)因为动能定理中功和动能均与参考系的选取有关，所以动能定理也与参考系的选取有关，在中学物理中一般取地面为参考系。

(3)动能定理通常适用于单个物体或可看成单个物体的系统，如果涉及多物体组成的系统，因为要考虑内力做的功，可以先分别对系统内每一个物体应用动能定理，然后再联立求解。

3.应用功能关系、机械能守恒、能量守恒解题的一般步聚：(1)明确研究对象和它的运动过程；(2)分析受力情况，弄清是否只有系统内的重力、弹簧弹力做功，判断机械能是否守恒；(3)确定物体运动的始、末状态，确定物体在始、末状态的机械能，及过程中各力做的功；(4)根据机械能守恒或能量守恒列出方程，统一单位后代入数据解方程。

高考物理一轮复习第5章机械能及其守恒律第4节功能关系能量守恒律

取夺市安慰阳光实验学校第4节功能关系能量守恒定律知识点1 功能关系1．内容(1)功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化．(2)做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现．2．做功对应变化的能量形式(1)合外力的功等于物体的动能的变化．(2)重力做功等于物体重力势能的变化．(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的变化．(4)除重力和系统内弹力以外的力做功等于物体机械能的变化．知识点2 能量守恒定律1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．2．适用范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适应的一条规律．3．表达式(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和．(2)ΔE增＝ΔE减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量．1．正误判断(1)做功的过程一定会有能量转化．(√)(2)力对物体做了多少功，物体就有多少能．(×)(3)力对物体做功，物体的总能量一定增加．(×)(4)能量在转化或转移的过程中，其总量会不断减少．(×)(5)能量的转化和转移具有方向性，且现在可利用的能源有限，故必须节约能源．(√)(6)滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化．(√)2．[功能关系的理解]自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图541所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能( )图541A．增大B．变小C．不变D．不能确定A[人缓慢推水袋，对水袋做正功，由功能关系可知，水的重力势能一定增加，A正确．]3．[摩擦生热的理解]如图542所示，木块A放在木板B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是( )【：92492233】图542A. W1<W2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2D．W1＝W2，Q1<Q2A[设木板B长s，木块A从木板B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W ＝F f s，因为木板B不固定时木块A的位移要比木板B固定时长，所以W1<W2；摩擦产生的热量Q＝F f l相对，两次都从木块B左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1＝Q2，故选A.]4．[几种常见的功能关系应用](多选)悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术．跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( )A．他的动能减少了(F－mg)hB．他的重力势能减少了mgh －12mv2C．他的机械能减少了FhD．他的机械能减少了mghAC[合力做的功等于动能的变化，合力做的功为(F－mg)h，A正确；重力做的功等于重力势能的变化，故重力势能减小了mgh，B错误；重力以外的力做的功等于机械能的变化，故机械能减少了Fh，C正确，D错误．]对功能关系的理解及应用1(1)做功的过程是能量转化的过程．不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的．(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等．2．几种常见功能关系的对比各种力做功对应能的变化定量关系合力的功动能变化合力对物体做功等于物体动能的增量W合＝E k2－E k1重力的功重力势能变化重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，且W G＝－ΔE p＝E p1－E p2弹簧弹力的功弹性势能变化弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性1．(多选)(2017·枣庄模拟)如图543所示，取一块长为L的表面粗糙的木板，第一次将其左端垫高，让一小物块从板左端的A点以初速度v0沿板下滑，滑到板右端的B点时速度为v1；第二次保持板右端位置不变，将板放置水平，让同样的小物块从A点正下方的C点也以初速度v0向右滑动，滑到B点时的速度为v2.下列说法正确的是( )图543A．v1一定大于v0B．v1一定大于v2C．第一次的加速度可能比第二次的加速度小D．两个过程中物体损失的机械能相同BCD[物块向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用，若重力向下的分力大于摩擦力，则物块做加速运动，若重力向下的分力小于摩擦力，则物块做减速运动．故A错误；斜面的倾角为θ时，物块受到滑动摩擦力：f1＝μmg cos θ，物块克服摩擦力做功W1＝f1L＝μmg cos θ·L.板水平时物块克服摩擦力做功：W2＝μmg·L cos θ＝W1.两次克服摩擦力做的功相等，所以两个过程中物体损失的机械能相同；第一次有重力做正功．所以由动能定理可知第一次的动能一定比第二次的动能大，v1一定大于v2，故B、D正确．物块向下滑动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用，若重力向下的分力大于摩擦力，则：a1＝mg sin θ－fm，板水平时运动的过程中a2＝fm，所以第一次的加速度可能比第二次的加速度小，故C正确．]2．(多选)(2017·青岛模拟)如图544所示，一根原长为L的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球，在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧．若弹簧的最大压缩量为x，小球下落过程受到的空气阻力恒为F f，则小球从开始下落至最低点的过程( )【：92492234】图544A．小球动能的增量为零B．小球重力势能的增量为mg(H＋x－L)C．弹簧弹性势能的增量为(mg－F f)(H＋x－L)D．系统机械能减小F f HAC[小球下落的整个过程中，开始时速度为零，结束时速度也为零，所以小球动能的增量为0，故A正确；小球下落的整个过程中，重力做功W G＝mgh＝mg(H＋x－L)，根据重力做功量度重力势能的变化W G＝－ΔE p得：小球重力势能的增量为－mg(H＋x－L)，故B错误；根据动能定理得：W G＋W f＋W弹＝0－0＝0，所以W弹＝－(mg－F f)(H＋x－L)，根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹＝－ΔE p得：弹簧弹性势能的增量为(mg－F f)(H＋x－L)，故C正确；系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功，所以小球从开始下落至最低点的过程，克服阻力做的功为：F f(H＋x－L)，所以系统机械能减小为：F f(H＋x－L)，故D 错误．]功能关系的应用技巧1．在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析，W总＝ΔE k.2．只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变化的关系分析，即W G ＝－ΔE p.3．只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析，即W其他＝ΔE.4．只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析，即W电＝－ΔE p.对能量守恒定律的理解及应用1(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等．(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．2．能量转化问题的解题思路(1)当涉及滑动摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律．(2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE 增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解．[多维探究]●考向1 涉及弹簧的能量守恒定律问题1．如图545所示，两物块A、B通过一轻质弹簧相连，置于光滑的水平面上，开始时A和B均静止．现同时对A、B施加等大反向的水平恒力F1和F2，使两物块开始运动，运动过程中弹簧形变不超过其弹性限度．在两物块开始运动以后的整个过程中，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是( )图545A．由于F1、F2等大反向，系统机械能守恒B．当弹簧弹力与F1、F2大小相等时，A、B两物块的动能最大C．当弹簧伸长量达到最大后，A、B两物块将保持静止状态D．在整个过程中系统机械能不断增加B[在弹簧一直拉伸的时间内，由于F1与A的速度方向均向左而做正功，F2与B的速度方向均向右而做正功，即F1、F2做的总功大于零，系统机械能不守恒，选项A错误；当弹簧对A的弹力与F1平衡时A的动能最大，此时弹簧对B的弹力也与F2平衡，B的动能也最大，选项B正确；弹簧伸长量达到最大时，两物块速度为零，弹簧弹力大于F1、F2，之后两物块将反向运动而不会保持静止状态，F1、F2对系统做负功，系统机械能减少，选项C、D均错误．]2.如图546所示，固定斜面的倾角θ＝30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数μ＝32，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0>gL，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点．已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，求：图546(1)物体A向下运动刚到C点时的速度；(2)弹簧的最大压缩量；(3)弹簧的最大弹性势能.【：92492235】【解析】(1)A与斜面间的滑动摩擦力f＝2μmg cos θ，物体从A向下运动到C点的过程中，根据能量守恒定律可得：2mgL sin θ＋12·3mv20＝12·3mv2＋mgL＋fL解得v＝v20－gL.(2)从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理－f·2x＝0－12×3mv2解得x＝v202g－L2.(3)弹簧从压缩到最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量守恒定律可得：E p＋mgx＝2mgx sin θ＋fx所以E p＝fx＝3mv204－3mgL4.【答案】(1)v20－gL(2)v202g－L2(3)3mv204－3mgL4●考向2 能量守恒定律与图象的综合应用3．将小球以10 m/s 的初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能E k 、重力势能E p 与上升高度h 间的关系分别如图547中两直线所示．g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( )图547A ．小球的质量为0.2 kgB ．小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20 NC ．小球动能与重力势能相等时的高度为2013 mD ．小球上升到2 m 时，动能与重力势能之差为0.5 JD [在最高点，E p ＝mgh 得m ＝0.1 kg ，A 项错误；由除重力以外其他力做功E 其＝ΔE 可知：－fh ＝E 高－E 低，E 为机械能，解得f ＝0.25 N ，B 项错误；设小球动能和重力势能相等时的高度为H ，此时有mgH ＝12mv 2，由动能定理得：－fH －mgH ＝12mv 2－12mv 20，解得H ＝209 m ，故C 项错；当上升h ′＝2 m 时，由动能定理得：－fh ′－mgh ′＝E k2－12mv 20，解得E k2＝2.5 J ，E p2＝mgh ′＝2 J ，所以动能与重力势能之差为0.5 J ，故D 项正确．]摩擦力做功与能量的转化关系1.(1)从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量． (2)从能量的角度看，是其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量． 2．两种摩擦力做功情况比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W ＝－F f ·l相对，产生的内能Q ＝F f ·l 相对相同点正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功[电动机的带动下，始终保持v 0＝2 m/s 的速率运行，现把一质量为m ＝10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9 s ，工件被传送到h ＝1.5 m 的高处，g 取10 m/s 2，求：图 5-4-8(1)工件与传送带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能．【自主思考】(1)1.9 s 内工件是否一直加速？应如何判断？提示：若工件一直匀加速，由v m 2×t ＝hsin θ可得：工件的最大速度v m ＝61.9m/s>v 0，故工件在1.9 s 内应先匀加速运动再匀速运动．(2)工件在上升过程中其所受的摩擦力是否变化？提示：变化，先是滑动摩擦力，后是静摩擦力．(3)电动机传送工件的过程中多消耗的电能转化成了哪几种能量？提示：工件的动能、重力势能及因摩擦力做功产生的热量三部分．【解析】 (1)由题图可知，皮带长x ＝hsin θ＝3 m ．工件速度达v 0前，做匀加速运动的位移x 1＝v t 1＝v 02t 1匀速运动的位移为x －x 1＝v 0(t －t 1) 解得加速运动的时间t 1＝0.8 s 加速运动的位移x 1＝0.8 m所以加速度a ＝v 0t 1＝2.5 m/s 2由牛顿第二定律有：μmg cos θ－mg sin θ＝ma解得：μ＝32.(2)从能量守恒的观点，显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量．在时间t 1内，皮带运动的位移x 皮＝v 0t 1＝1.6 m在时间t 1内，工件相对皮带的位移x 相＝x 皮－x 1＝0.8 m在时间t 1内，摩擦生热Q ＝μmg cos θ·x 相＝60 J工件获得的动能E k ＝12mv 20＝20 J工件增加的势能E p ＝mgh ＝150 J电动机多消耗的电能W ＝Q ＋E k ＋E p ＝230 J.【答案】 (1)32 (2)230 J[母题迁移]●迁移1 水平传送带问题1．如图549所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程中，下列说法正确的是( )【：92492236】图549A ．电动机做的功为12mv 2B ．摩擦力对物体做的功为mv 2C ．传送带克服摩擦力做的功为12mv 2D ．电动机增加的功率为μmgvD [由能量守恒可知，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的内能，选项A 错误；对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，其大小应为12mv 2，选项B 错误；传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，可知这个位移是物体对地位移的两倍，即W ＝mv 2，选项C 错误；由功率公式知电动机增加的功率为μmgv ，选项D 正确．]●迁移2 倾斜传送带逆时针转动 2．(多选)(2017·太原模拟)如图5410所示，与水平面夹角为θ＝37°的传送带以恒定速率v ＝2 m/s沿逆时针方向运动．将质量为m ＝1 kg 的物块静置在传送带上的A 处，经过1.2 s 到达传送带的B 处．已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，其他摩擦不计，物块可视为质点，重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列对物块从传送带A 处运动到B 处过程的相关说法正确的是( )【：92492237】图5410A ．物块动能增加2 JB ．物块机械能减少11.2 JC ．物块与传送带因摩擦产生的热量为4.8 JD ．物块对传送带做的功为－12.8 JBC [由题意可知μ<tan 37°，因而物块与传送带速度相同后仍然要加速运动．物块与传送带速度相同前，由牛顿第二定律有mg (sin θ＋μcos θ)＝ma 1，v ＝a 1t 1，x 1＝12a 1t 21，解得a 1＝10 m/s 2，t 1＝0.2 s ，x 1＝0.2 m ，物块与传送带速度相同后，由牛顿第二定律有mg (sin θ－μcos θ)＝ma 2，v ′＝v ＋a 2t 2，x 2＝vt 2＋12a 2t 22，而t 1＋t 2＝1.2 s ，解得a 2＝2 m/s 2，v ′＝4 m/s ，x 2＝3 m ，物块到达B 处时的动能为E k ＝12mv ′2＝8 J ，选项A 错误；由于传送带对物块的摩擦力做功，物块机械能变化，摩擦力做功为W f ＝μmgx 1cos θ－μmgx 2cos θ＝－11.2 J ，故机械能减少11.2 J ，选项B 正确；物块与传送带因摩擦产生的热量为Q ＝μmg (vt 1－x 1＋x 2－vt 2)cos θ＝4.8 J ，选项C 正确；物块对传送带做的功为W ＝－μmgvt 1cos θ＋μmgvt 2cos θ＝6.4 J ，选项D 错误．]1．水平传送带：共速后不受摩擦力，不再有能量转化．倾斜传送带：共速后仍有静摩擦力，仍有能量转移．2．滑动摩擦力做功，其他形式的能量转化为内能；静摩擦力做功，不产生内能．3．公式Q＝F f·l相对中l相对为两接触物体间的相对位移，若物体在传送带上做往复运动时，则l相对为总的相对路程．。

天之骄子2017高考物理一轮总复习课时强化作业20机械能守恒定律新人教版

课时强化作业二十机械能守恒定律1．(多选)(2016届济南期中)关于机械能守恒，下列说法中正确的是( ) A ．物体受力平衡，则机械能守恒 B ．物体做匀速直线运动，则机械能守恒 C ．物体做自由落体运动，则机械能守恒 D ．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒解析：机械能守恒定义是在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下)，物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变，D 选项正确；物体受力平衡时，如果匀速下降，则机械能减少，A 、B 选项错误；物体做自由落体运动，只受重力作用，机械能守恒，C 选项正确．答案：CD2．如图，倾角为θ的光滑斜面体C 固定于水平地面上，小物块B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A 相连接，释放后，A 将向下运动，则在A 碰地前的运动过程中( )A ．A 的加速度大小为gB ．A 物体机械能守恒C ．由于斜面光滑，所以B 物体机械能守恒D ．A 、B 组成的系统机械能守恒解析：以A 、B 为研究对象，根据牛顿第二定律，m A g －m B g sin θ＝(m A ＋m B )a ，解得A 运动的加速度大小为a ＝m A g －m B g sin θm A ＋m B<g ，A 选项错误；A 运动过程中，绳子拉力对其做负功，机械能减小，B 选项错误；绳子拉力对B 物体做正功，机械能增加，C 选项错误；A 、B 组成的系统没有内能的产生，机械能守恒，D 选项正确．答案：D3．(多选)(2016届余姚市月考)某娱乐项目中，要求参与者抛出一小球去撞击触发器成功，从而才能进入下一关．现在将这个娱乐项目简化为如下的理想模型：不计空气的阻力，假设参与者从触发器的正下方以v 的速率竖直上抛一小球，小球恰好击中触发器．若参与者仍在刚才的抛出点，沿A 、B 、C 、D 四个不同的光滑轨道分别以相同的速率v 抛出小球，如图所示A 为半圆轨道，B 为一段光滑斜面，C 为一段不足14的圆弧轨道，D 为内壁光滑的半圆轨道．则小球能够击中触发器的是( )解析：题干中小球上升的最大高度h ＝v 22g ，A 选项属于内轨道的模型，通过最高点的临界条件是重力提供向心力，mg ＝m v 21R ，解得速度v 1＝gR ，根据机械能守恒可知，mgh 1＝12mv 2－12mv 21，高度h 1<h ，A 选项错误；B 选项中，小球离开斜面后做斜抛运动，到最高点时水平方向有一定的速度，最大高度小于h ，不能击中触发器，故B 选项错误；C 选项中，根据机械能守恒定律可知，小球上升到最高点时速度刚好等于零，可以击中触发器，故C 选项正确；D 选项属于环形轨道的模型，到达最高点的临界速度为零，根据机械能守恒知，小球可以上升到最高点并击中触发器，故D 选项正确．答案：CD4．(2016届保定月考)在如图所示的物理过程示意图中，甲图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O 无摩擦转动；丙图为置于光滑水平面上的A 、B 两小车，B 静止，A 获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B 车运动；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动．则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是( )A ．甲图中小球机械能守恒B ．乙图中小球A 的机械能守恒C ．丙图中两车组成的系统机械能守恒D ．丁图中小球的机械能守恒解析：在图甲所示的过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，故A 选项正确；图乙所示运动过程中，A 、B 两球组成的系统机械能守恒，A 球的机械能不守恒，故B 选项错误；丙图中两车组成的系统在绳子被拉直的瞬间，系统机械能有损失，系统机械能不守恒，故C 选项错误；丁图中小球和小车组成的系统机械能守恒，小球的机械能不守恒，故D 选项错误．答案：A5．(多选)(2016届广东月考)如图所示，将一个乒乓球从位置1静止释放，乒乓球落地与地面碰撞后反弹，从刻度尺上记录每一次反弹的最高位置，下列分析正确的有( )A ．从1落地后反弹到2过程中机械能守恒B ．从1落地后反弹到2过程中机械能不守恒C ．在乒乓球运动过程中空气阻力总是做负功D ．在乒乓球运动过程中空气阻力有时做正功有时做负功解析：乒乓球下落的过程中如果机械能守恒，每次反弹到相等的高度，图示中每次反弹的高度不等，故机械能不守恒，A 选项错误，B 选项正确；在乒乓球运动的过程中，空气阻力的方向始终与运动方向相反，则阻力一直做负功，故C 选项正确，D 选项错误．答案：BC6．轻杆可绕其一端自由转动，在杆的中点和另一端分别固定质量相同的小球A 、B ，如图所示，将杆从水平位置由静止释放，当杆转到竖直位置时，小球B 突然脱落，以下说法正确的是( )A ．A 球仍能摆到水平位置B ．A 球不能摆到水平位置C ．两球下摆至竖直位置的过程中，A 球的机械能守恒D ．两球下摆至竖直位置的过程中，B 球的机械能减少解析：A 、B 两球在运动过程中，A 、B 两球各自的机械能不守恒，系统机械能守恒，mg 2L ＋mgL ＝12mv 2A ＋12mv 2B ，两者是同轴转动的模型，角速度相等，v B ＝2v A ，联立解得，v A ＝ 65gL ，v B ＝2 65gL ，C 选项错误；设A 球上摆的最大高度为h ，根据机械能守恒，m A gh ＝12mv 2A ，解得，h ＝35L ，A 球不能摆到水平位置，A选项错误，B 选项正确；两球下摆至竖直位置的过程中，B 球的机械能增加，ΔE p ＝12mv 2B －mg ·2L ＝25mgL ，D 选项错误．答案：B7．(2016届兖州市模拟)一根质量为m 、长为L 的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a 所示．若将一个质量为m 小球分别拴在链条左端和右端，如图b 、图c 所示．约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是( )A ．v a ＝v b ＝v cB ．v a ＜v b ＜v cC ．v c ＞v a ＞v bD ．v a ＞v b ＞v c解析：水平桌面是光滑的，整个系统机械能守恒，图a 中，根据机械能守恒得，12mg ·34L ＝12mv 2a ，解得v a ＝3gL 2；图b 中，12mg ·34L ＝122mv 2b ，解得v b ＝6gL 4；图c 中，12mg ·34L ＋mg L 2＝122mv 2c ，解得v c ＝14gL4，比较可知，v c ＞v a ＞v b ，C 选项正确．答案：C8. (2016届安徽合肥模拟)小车静止在光滑水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是( )A ．绳对球的拉力不做功B ．球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C ．绳对车做的功等于球减少的重力势能D ．球减少的重力势能等于球增加的动能解析：小球下摆到最低点的过程中，小球和小车组成的系统内部，重力势能和动能相互转化，总量保持不变，系统机械能守恒，绳子拉力对小车做正功，对小球做负功，正、负功相等，A 选项错误；根据功能关系可知，球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能，B 选项正确；绳对车做的功等于车机械能的增加量，C 选项错误；小球的机械能减少，球减少的重力势能大于球增加的动能，D 选项错误．答案：B9. (2016届衡水中学第二次调研)如图所示，将质量为2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d .现将小环从与定滑轮等高的A 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d 时(图中B 处)，下列说法正确的是( )A ．环减少的机械能大于重物增加的机械能B ．环在B 处的速度为－22gdC ．环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比为22D ．小环到达B 处时，重物上升的高度也为d解析：根据机械能守恒的条件可知，环和重物组成的系统，动能和势能相互转化，机械能守恒，环减少的机械能等于重物增加的机械能，故A 选项错误；根据运动的合成与分解知识可知，环的运动为合运动，如图所示：根据几何关系得v B cos θ＝v A ，v B ＝2v A ，故C 选项错误；环下降的高度为d ，根据几何关系可得，重物上升的高度为(2－1)d ，故D 选项错误；列系统机械能守恒的关系式，mgd －12mv 2B ＝2mg (2－1)d ＋122mv 2A ，联立解得，vB ＝－22gd ，故B 选项正确．答案：B10. (2016届衡水中学第三次调研)将小球从地面以10 m/s 的初速度竖直向上抛出，小球在上升过程中的动能E k 、重力势能E p 、上升高度h 间的关系分别如图中两直线所示．取地面为零势能面，g ＝10 m/s 2，求：(1)小球的质量；(2)小球受到的空气阻力大小； (3)小球动能与重力势能相等时的高度．解析：(1)分析图象可知，当小球位于抛出点时，动能E k ＝12mv 20＝5 J ，其中v 0＝10 m/s ，解得小球的质量m ＝0.1 kg.(2)小球上升到最高点的过程中，根据动能定理得，－mgh －F f ·h ＝0－12mv 20，代入数据解得，F f ＝0.25N.(3)设小球动能和重力势能相等时的高度为H ，mgH ＝12mv 2，根据动能定理得，－fH －mgH ＝12mv 2－12mv 20，解得，H ＝209m.答案：(1)0.1 kg (2)0.25 N (3)209m11．(2016届鄂豫晋冀陕五省第二次联考)如图所示，长为2L 的轻弹簧AB 两端分别固定在竖直墙面上等高处，弹簧刚好处于原长．现在其中点O 处轻轻地挂上一个质量为m 的物质P 后，物体向下运动，当它运动到最低点M 时，弹簧与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g .(1)若轻弹簧的劲度系数为k ，求物体在最低点时加速度的大小a ； (2)求物体在最低点时弹簧的弹性势能E p .解析：(1)物体运动到最低点时，两段弹簧的伸长量x 相等，x ＝Lsin θ－L ，根据牛顿第二定律得，2kx cos θ－mg ＝ma ，代入数据解得加速度a ＝2kL－sin θm tan θ－g .(2)物体和弹簧组成的系统在物体向下运动的过程中机械能守恒，E p ＝mg Ltan θ，即物体在最低点时弹簧的弹性势能为mg Ltan θ.答案：(1)2kL－sin θm tan θ－g (2)mgLtan θ12. (2015年福建高考)如图，质量为M 的小车静止在光滑水平面上，小车AB 段是半径为R 的四分之一圆弧光滑轨道，BC 段是长为L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B 点．一质量为m 的滑块在小车上从A 点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g .(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；(2)若不固定小车，滑块仍从A 点由静止下滑，然后滑入BC 轨道，最后从C 点滑出小车．已知滑块质量m ＝M2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速度大小v m ； ②滑块从B 到C 运动过程中，小车的位移大小s .解析：(1)滑块滑到B 点时对小车压力最大，从A 到B 机械能守恒，mgR ＝12mv 2B ，滑块在B 点处，由牛顿第二定律，N －mg ＝m v 2BR，解得，N ＝3mg ，由牛顿第三定律得，N ′＝3mg .(2)①滑块下滑到达B 点时，小车速度最大，由机械能守恒得，mgR ＝12Mv 2m ＋12m (2v m )2，解得，v m ＝ gR3.②设滑块运动到C 点时，小车速度大小为v C ，由功能关系得，mgR －μmgL ＝12Mv 2C ＋12m (2v C )2，设滑块从B 到C 过程中，小车运动加速度大小为a ，由牛顿第二定律得，μmg ＝Ma ，由运动学规律得，v 2C －v 2m ＝－2as ，解得，s ＝13L .答案：(1)3mg (2)① gR3 ②13L。

天之骄子2017高考物理一轮总复习第5章机械能第1节功、功率课件新人教版

整合
• (多选)下列说法中正确的是(
)
• A．相互摩擦的物体系统中摩擦力做功的代数和不一定为零
• B．一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反
• C．在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号
一定相反 • D．在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也
• 功知识点1 力的方向 • 1．定义：物体受到力的作用、并在__________上发生了一段位移，就说力对物体做了功． • 2．做功的两个必要条件：力和物体在力的方向上发生的位移 _______ ． Flcosα • 3．公式：W＝ __________ ，功的单位是焦耳，符号是J. • 本式适用于恒力做功，其中α为F、l方向间夹角，l为物体对地的位移．
• • • • •
• 5．合力做功的求法 F合lcosθ • (1)先求出合力，再求合力的功，W合＝___________. • (2)求出各个力做的功，再求代数和，W合＝ W1＋W2＋W3＋…. ______________________ ΔEk • (3)利用动能定理求合力的功，W合＝ ________.
不一定相反
• 【思路引导】 1.一对平衡力和一对相互作用力的区别是什么？ • 2．回忆功的计算公式和功的正负的判断方法．
•
【解析】本题考查了摩擦力做功、一对平衡力做功以及作用力和反作用力做功的特点．
•
恒力做功等于力乘以在力的方向上的位移，一对静摩擦力作用的系统，组成系统的甲、乙物体间没有相对滑动，位移相等，根据功的定义可知，静摩擦力对物体甲做正功，对物体乙做负功，做功的代数和为零，一对滑动摩擦力作用的系统，组成系统的甲、乙物体间存在相对滑动，位移不等，滑动摩擦力对物体甲做正功，对物体乙做负功，做功的代数和不为零，A选项正确；一对平衡力具有大小相等、方向相反、作用在同一物体上的特性，故一对平衡力对物体要么不做功，要么一个做正功，另一个做负功，做功的代数和为零，B选项正确；如上所述，一对静摩擦力或滑动摩擦力是一对相互作用力，相互作用力作用在不同的物体上，他们的运动方式可能并不相同，如果一个物体移动，而另一个物体不移动的话，一个做功，另一个就不做功，所以在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反，C选项错误，D选项正确．

2025版高考物理一轮复习课后限时作业20机械能守恒定律含解析新人教版

课后限时作业20 机械能守恒定律时间：45分钟1．下列关于机械能守恒的说法中正确的是( C ) A ．做匀速运动的物体机械能肯定守恒 B ．做匀加速运动的物体机械能肯定不守恒 C ．做自由落体运动的物体机械能肯定守恒 D ．做匀速圆周运动的物体机械能肯定守恒解析：做匀速运动的物体，可能有除了重力以外的其他力做功，机械能不肯定守恒，比如物体匀速上升或下降时，机械能不守恒，故A 错误；做匀加速运动的物体，可能只有重力做功，其机械能守恒，比如自由落体运动，故B 错误；做自由落体运动的物体在下落中只有重力做功，故机械能肯定守恒，故C 正确；做匀速圆周运动的物体机械能不肯定守恒，如物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，机械能不守恒，故D 错误．2．蹦极是一项特别刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．假定空气阻力可忽视，运动员可视为质点．下列说法正确的是( D )A ．运动员到达最低点前加速度先不变后增大B ．蹦极过程中，运动员的机械能守恒C ．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能始终减小D ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力始终增大解析：蹦极绳张紧前，运动员只受重力，加速度不变．蹦极绳张紧后，运动员受重力、弹力，起先时重力大于弹力，加速度向下，后来重力小于弹力，加速度向上，则蹦极绳张紧后，运动员加速度先减小为零再反向增大，故A 错误；蹦极过程中，运动员和弹性绳的机械能守恒，故B 错误；蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员加速度先减小为零再反向增大，运动员速度先增大再减小，运动员动能先增大再减小，故C 错误；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性绳的伸长量增大，弹力始终增大，故D 正确．3．(2024·全国卷Ⅱ)小球P 和Q 用不行伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于Q 球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示．将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( C )A ．P 球的速度肯定大于Q 球的速度B ．P 球的动能肯定小于Q 球的动能C ．P 球所受绳的拉力肯定大于Q 球所受绳的拉力D ．P 球的向心加速度肯定小于Q 球的向心加速度解析：小球P 和Q 由两绳的水平位置运动到最低点的过程中机械能守恒，则有mgL ＝12mv 2，所以v ＝2gL ，由于悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短，所以P 球的速度肯定小于Q 球的速度，选项A 错误；又由于P 球的质量大于Q 球的质量，不能确定P 球的动能是否肯定小于Q 球的动能，选项B 错误；依据F T －mg ＝mv 2r ，因为r ＝L ，所以，F T ＝3mg ，所以P 球所受绳的拉力肯定大于Q 球所受绳的拉力，选项C 正确；由a ＝v 2r和r ＝L 可得，P 球和Q 球的向心加速度大小均为a ＝2g ，所以选项D 错误．4.如图所示，绕过光滑钉子O 的细绳，两端分别拴有A 、B 两个小球，A 球的质量是B 球的2倍．现将两球从距地面高度为h 处由静止释放，若细绳足够长，细绳的质量、空气的阻力均不计．则B 球上升到距地面的最大高度为( C )A ．h B.43h C.73h D.83h 解析：设B 球质量为m ，则A 球质量为2m .对系统由机械能守恒得，2mgh －mgh ＝12·3mv 2，对B 在A 落地之后，12mv 2＝mgh ′，联立解得h ′＝h 3，故B 的离地最大高度为H ＝h ′＋2h ＝h3＋2h ＝73h ，故C 正确，A 、B 、D 错误．5．如图所示，两个完全相同的小球A 、B ，在同一高度处以相同大小的初速度v 0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是( C )A ．两小球落地时的速度相同B ．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C ．从起先运动至落地，重力对两小球做功相同D ．从起先运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同解析：两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，依据机械能守恒可知两小球落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A 错误；落地时两小球的速率相同，重力也相同，但A 小球重力与速度有夹角，B 小球重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B 小球重力的瞬时功率大于A 小球重力的瞬时功率，故B 错误；两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh ，故C 正确；从起先运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A 所需时间小于B 所需时间，依据P ＝W t知道重力对两小球做功的平均功率不相同，故D 错误．6．如图甲所示，将质量为m 的小球以速度v 0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h .若将质量分别为2m 、3m 、4m 、5m 的小球，分别以同样大小的速度v 0从半径均为R ＝12h 的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形态如图乙、丙、丁、戊所示．则质量分别为2m 、3m 、4m 、5m 的小球中，能到达的最大高度仍为h 的是(小球大小和空气阻力均不计)( C )A ．质量为2m 的小球B ．质量为3m 的小球C ．质量为4m 的小球D ．质量为5m 的小球解析：由题意知，质量为m 的小球，竖直向上抛出时只有重力做功，故机械能守恒，则有mgh ＝12mv 20，题图乙将质量为2m 的小球以速度v 0射入轨道，小球若能到达最大高度为h ，则此时速度不为零，此时的动能与重力势能之和，大于初位置时的动能与重力势能，故不行能，即h 2<h ，故A 错误；由丙图和戊图，可知小球出轨道时的速度方向不沿竖直方向，则上升到最高点时水平方向速度不为零，由机械能守恒定律可知h 3<h ，h 5<h ，故B 、D 错误；由丁图可知，小球出轨道时的速度方向沿竖直方向向上，则上升到最高点时，速度为零，由机械能守恒定律可知h 4＝h ，故C 正确．7．如图所示光滑轨道由半圆和一段竖直轨道构成，图中H ＝2R ，其中R 远大于轨道内径．比轨道内径略小的两小球A 、B 用轻绳连接，A 在外力作用下静止于轨道右端口，B 球静止在地面上，轻绳绷紧．现静止释放A 小球，A 落地后不反弹，此后B 小球恰好可以到达轨道最高点．则A 、B 两小球的质量之比为( A )A ．3 1B ．3 2C ．71D ．72解析：设A 球落地时两球速度大小为v 1.对于两球组成的系统，由机械能守恒定律得：A 下落过程，有m A gH ＝m B gH ＋12(m A ＋m B )v 21A 落地后，对B 球，由机械能守恒得： B 球上升过程，有12m B v 21＝m B gR又H ＝2R 联立解得m Am B ＝3 1.故选A.8.如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A 和B ，两球质量均为m ，两球半径忽视不计，杆的长度为l .先将杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B ，使小球B 在水平面上由静止起先向右滑动，不计一切摩擦，重力加速度为g .当小球A 沿墙下滑距离为12l 时，下列说法正确的是( C )A ．小球A 和B 的速度都为12glB ．小球A 和B 的速度都为123glC ．小球A 的速度为123gl ，小球B 的速度为12glD ．小球A 的速度为12gl ，小球B 的速度为123gl解析：当小球A 沿墙下滑距离为12l 时，设此时A 球的速度为v A ，B 球的速度为v B ，对A 、B 系统，依据机械能守恒定律得mg ·l 2＝12mv 2A ＋12mv 2B ，两球沿杆方向上的速度相等，则有v A cos60°＝v B cos30°，联立解得v A ＝123gl ，v B ＝12gl ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 9．(多选)如图所示，半径为R 的光滑圆环固定在竖直平面内，O 是圆心，虚线OC 水平，D 是圆环最低点．两个质量均为m 的小球A 、B 套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，则( AB )A ．A 、B 系统在运动过程中机械能守恒 B ．当杆水平常，A 、B 球速度达到最大C ．B 球运动至最低点D 时，A 、B 系统重力势能最小 D ．A 球从C 点运动至D 点过程中受到的合外力做正功解析：A 、B 组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，B 球运动到圆环最低点时，系统减小的重力势能为mgR ，在杆从竖直状态到水平状态的过程中，系统重力势能减小量最大，为2mgR ，故A 正确，C 错误．A 球从C 点运动到D 点的过程中，速度先增大后减小，则合力先做正功，后做负功，故D 错误．因为杆水平常，系统重力势能减小量最大，依据机械能守恒定律知，系统动能最大，所以当杆水平常，A 、B 球的速度最大，故B 正确．10. (多选)如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连，起先时物块与定滑轮等高．已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d ，重力加速度为g ，绳及杆足够长，不计一切摩擦．现将物块由静止释放，在物块向下运动过程中( ABD )A ．刚释放时物块的加速度为gB ．物块速度最大时，绳子的拉力肯定大于物块的重力C ．小球重力的功率始终增大D ．物块下降的最大距离为43d解析：刚释放物块时，物块在水平方向受力平衡，在竖直方向只受重力，依据牛顿其次定律可知其加速度为g ，故A 正确；物块所受的合力为零时速度最大，则绳子拉力在竖直向上的分力肯定等于物块的重力，所以绳子的拉力肯定大于物块的重力，故B 正确；刚释放物块时小球的速度为零，小球重力的功率为零，物块下降到最低点时小球的速度为零，小球重力的功率为零，所以小球重力的功领先增大后减小，故C 错误；设物块下降的最大距离为s ，物块的质量为m ，依据系统机械能守恒，有mgs －2mg (d 2＋s 2－d )＝0，解得s ＝43d ，故D 正确．11．半径为R 的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m 和3m 的小球A 和B ，A 、B 之间用一长为2R 的轻杆相连，如图所示．起先时，A 、B 都静止，且A 在圆环的最高点．现将A 、B 释放，试求：(1)B 球到达最低点时的速度大小；(2)B 球到达最低点的过程中，杆对A 球做的功； (3)B 球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置．解析：(1)释放后B 到达最低点的过程中，A 、B 和杆组成的系统机械能守恒，有m A gR ＋m B gR ＝12m A v 2A ＋12m B v 2B又OA ⊥OB ，AB 杆长为2R ，故OA 、OB 与杆间夹角均为45°，可得v A ＝v B 解得v B ＝2gR . (2)对小球A 应用动能定理可得W 杆A ＋m A gR ＝12m A v 2A又v A ＝v B 解得杆对A 球做功W 杆A ＝0.(3)设B 球到达右侧最高点时，OB 与竖直方向之间的夹角为θ，取圆环的圆心O 为零势面，由机械能守恒定律可得m A gR ＝m B gR cos θ－m A gR sin θ 解得θ＝30°所以B 球在圆环右侧区域内达到最高点时，高于圆心O 的高度h B ＝R cos θ＝32R . 答案：(1)2gR (2)0 (3)高于O 点32R 处 12．如图所示，质量m B ＝3.5 kg 的物体B 通过一轻弹簧固连在地面上，弹簧的劲度系数k ＝100 N/m.一轻绳一端与物体B 连接，绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O 1、O 2后，另一端与套在光滑直杆顶端、质量m A ＝1.6 kg 的小球A 连接．已知直杆固定，杆长L 为0.8 m ，与水平面的夹角θ＝37°.初始时使小球A 静止不动，与A 端相连的绳子保持水平，此时绳子中的张力F 为45 N ．已知AO 1＝0.5 m ，重力加速度g 取10 m/s 2，绳子不行伸长．现将小球A 从静止释放．(1)求释放小球A 之前弹簧的形变量；(2)若直线CO 1与杆垂直，求小球A 从起先至运动到C 点的过程中绳子拉力对小球A 所做的功；(3)求小球A 运动究竟端D 点时的速度大小．解析：(1)释放小球前，B 处于静止状态，由于绳子拉力大于重力，故弹簧被拉伸，设弹簧形变量为x ，有kx ＝F －m B g 所以x ＝0.1 m(2)对A 球从顶点运动到C 的过程应用动能定理得W ＋m A gh ＝12m A v 2A －0其中h ＝x CO 1cos37° 而x CO 1＝x AO 1sin37°＝0.3 m 物体B 下降的高度h ′＝x AO 1－x CO 1＝0.2 m由此可知，弹簧此时被压缩了0.1 m ，此时弹簧弹性势能与初状态相等，对于A 、B 和弹簧组成的系统，依据机械能守恒定律有m A gh ＋m B gh ′＝12m A v 2A ＋12m B v 2B由题意知，小球A 在C 点运动方向与绳垂直，此瞬间B 物体速度v B ＝0 联立解得W ＝7 J(3)由题意知，杆长L ＝0.8 m ，故∠CDO 1＝θ＝37°DO 1＝AO 1，当小球到达D 点时，弹簧弹性势能与初状态相等，物体B 又回到原位置，在D点对A 的速度沿平行于绳和垂直于绳两方向进行分解，可得平行于绳方向的速度即为B 的速度，由几何关系得v ′B ＝v ′A cos37°对于整个下降过程，由机械能守恒定律得m A gL sin37°＝12m A v ′2A ＋12m B v ′2B联立解得v ′A ＝2 m/s答案：(1)0.1 m (2)7 J (3)2 m/s。

高考物理一轮复习6.4机械能守恒定律--功能关系和能量守恒定律-(原卷版+解析)

【巧学妙记】
考向二功能关系与图像的结合
【典例3】(2021·湖北高考)如图(a)所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为()
A．m＝0.7 kg，f＝0.5 NB．m＝0.7 kg，f＝1.0 N
考点20机械能守恒定律--功能关系和能量守恒定律
新课程标准
1.理解能量守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用能量守恒定律分析生产生活中的有关问题。
命题趋势
考查的内容主要体现对能量观念的认识、模型建构和科学推理等物理学科的核心素养。往往与动力学、运动学以及电磁学等主干知识相结合，并密切联系实际，难度较大，突出体现高考的选择性特征．
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加
(2)摩擦生热Q＝Ff·x相对
电能
安培力做功等于电能变化量
(1)安培力做正功，电能减少(2)安培力做负功，电能增加
W电能＝E2－E1＝ΔE
二、两种摩擦力做功特点的比较
类型
比较
静摩擦力做功
滑动摩擦力做功
不同点
能量ห้องสมุดไป่ตู้转化方面
只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能
试题情境
生活实践类
各种体育比赛项目、各种生产工具、各种娱乐项目和传送带等．
功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题
学习探究类
含弹簧系统能量守恒问题，传送带、板块模型的功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题
考向一功能关系的理解和应用
考向二功能关系与图像的结合

物理高考一轮复习机械能守恒定律专题练习(含答案)

物理高考一轮复习机械能守恒定律专题练习（含答案）物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。

以下是机械能守恒定律专题练习，请考生及时练习。

一、选择题1.从空中竖直上抛两个质量不同的物体，设它们的初动能相反，当上升到同一高度时(不计空气阻力以空中为零势面)，它们()A.所具有的重力势能相等B.所具有的动能相等C.所具有的机械能不等D.所具有的机械能相等2.物体自空中上方离地h处末尾做自在落体运动，Ek代表动能，Ep代表重力势能，E代表机械能，h表示下落的距离，以空中为零势能面，以下图象中能正确反映各物理量关系的是()3.一个小孩从粗糙的滑梯上减速滑下，关于其机械能的变化状况，以下判别正确的选项是()A.重力势能减小，动能不变，机械能减小B.重力势能减小，动能添加，机械能减小C.重力势能减小，动能添加，机械能添加D.重力势能减小，动能添加，机械能不变4.在下面罗列的各例中，假定不思索阻力作用，那么物体机械能发作变化的是()A.用细杆拴着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在润滑水平面上做匀速圆周运动B.细杆拴着一个物体，以杆的另一端为固定轴，使物体在竖直平面内做匀速圆周运动C.物体沿润滑的曲面自在下滑D.用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上，使物体沿斜面向上运动5.以下有关机械能守恒的说法中正确的选项是()A.物体的重力做功，重力势能减小，动能添加，机械能一定守恒B.物体克制重力做功，重力势能添加，动能减小，机械能一定守恒C.物体以g减速下落，重力势能减小，动能添加，机械能一定守恒D.物体以g/2减速下落，重力势能减小，动能添加，机械能能够守恒6.质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时辰，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由运动释放，小球落到弹簧上紧缩弹簧到最低点，然后又被弹起分开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此重复，不计空气阻力.经过装置在弹簧下端的压力传感器，测出这一进程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，那么()A.t1时辰小球动能最大B.t2时辰小球动能最大C.t2～t3这段时间内，小球的动能先添加后增加D.t2～t3这段时间内，小球添加的动能等于弹簧增加的弹性势能7.如下图，小球以初速度v0从润滑斜面底部向上滑，恰能抵达最大高度为h的斜面顶部.图中A是内轨半径大于h的润滑轨道、B是内轨半径小于h的润滑轨道、C是内轨直径等于h的润滑轨道、D是长为h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球.小球在底端时的初速度都为v0，那么小球在以上四种状况中能抵达高度h的有()二、非选择题8.斜面轨道AB与水平面之间的夹角=53，BD为半径R=4 m的圆弧形轨道，且B点与D点在同一水平面上，在B点，轨道AB与圆弧形轨道BD相切，整个润滑轨道处于竖直平面内，在A点，一质量为m=1 kg的小球由运动滑下，经过B、C点后从D点斜抛出去.设以竖直线MDN为分界限，其左边为阻力场区域，左边为真空区域.小球最后落到空中上的S点处时的速度大小vS=8 m/s，A点距空中的高度H=10 m，B点距空中的高度h=5 m.g取10 m/s2，cos 53=0.6，求：(1)小球经过B点时的速度大小;(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力;(3)假定小球从D点抛出后，遭到的阻力f与其瞬时速度的方向一直相反，求小球从D点至S点的进程中阻力f所做的功.9.小明站在水平空中上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩入手段，使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图4所示.握绳的手离空中高度为d，手与球之间的绳长为d，重力减速度为g.疏忽手的运动半径和空气阻力.(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.(2)问绳能接受的最大拉力多大?(3)改动绳长，使球重复上述运动，假定绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少?最大水平距离为多少?参考答案1.D [上升到同一高度时由Ep=mgh可知，m不同Ep不同，又由于整个进程中物体机械能守恒且初动能相反，那么在同一高度时两物体所具有的动能不同，D正确，A、B、C错.]2.BCD [重力势能Ep随h增大而减小，A错，B对;Ek=-Ep=mgh，C对;E不随h而变化，D对.]3.B [下滑时高度降低，那么重力势能减小，减速运动，动能添加，摩擦力做负功，机械能减小，B对，A、C、D错.]4.B [物体假定在水平面内做匀速圆周运动，动能、势能均不变，物体的机械能不变;物体在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，势能改动，故物体的机械能发作变化;物体沿润滑的曲面下滑，只要重力做功，机械能守恒;用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上时，除重力以外的力做功为零，物体的机械能守恒，应选B]5.C [物体的重力做功时，物体下落，重力势能一定减小，物体克制重力做功，说明重力做负功，物体重力势能添加，假定只要重力做功，机械能守恒，假定还有其他力如阻力做功，那么机械能不守恒，A、B均错;物体以g减速下落且重力势能减小时，说明只要重力做功，机械能守恒，C对;物体以g/2减速下落且重力势能减小时，说明除有重力做功外，还有其他力做功，机械能一定不守恒，D错.]6.C [0～t1时间内小球做自在落体运动，落到弹簧上并往下运动的进程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先减速后减速，t2时辰抵达最低点，动能为0，A、B错;t2～t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先减速后减速，动能先添加后增加，C对;t2～t3时间内由能量守恒知小球添加的动能等于弹簧增加的弹性势能减去小球添加的重力势能，D错.]7.AD [在不违犯能量守恒定律的情形中的进程并不是都可以发作的，B、C中的物体沿曲线轨道运动到与轨道间的压力为零时就会脱离轨道做斜上抛运动，动能不能全部转化为重力势能，故A、D正确.]8.(1)10 m/s (2)43 N，方向竖直向下 (3)-68 J解析 (1)设小球经过B点时的速度大小为vB，由动能定理得mg(H-h)=mv求得vB=10 m/s.(2)设小球经过C点时的速度为vC，对轨道的压力为FN，那么轨道对小球的压力N=N，依据牛顿第二定律可得N-mg=由机械能守恒得mgR(1-cos 53)+mv=mv联立，解得N=43 N方向竖直向下.(3)设小球由D抵达S的进程中阻力所做的功为W，易知vD=vB，由动能定理可得mgh+W=mv-mv代入数据，解得W=-68 J.9.(1)(2)mg (3)绳长为时有最大水平距离为2d解析 (1)设绳断后球飞行的时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向：d=gt2水平方向：d=v1t解得v1=由机械能守恒定律，有mv=mv+mg(d-d)，解得v2=(2)设绳能接受的最大拉力大小为T，这也是球遭到绳的最大拉力大小.球做圆周运动的半径为R=d由圆周运意向心力公式，有T-mg=得T=mg(3)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳接受的最大拉力不变，有T-mg=m，解得v3=绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为t1.有d-l=gt，x=v3t1得x=4 ，当l=时，x有极大值xmax=d.机械能守恒定律专题练习和答案的全部内容就是这些，查字典物理网希望对考生查缺补漏有协助。

高考物理第一轮复习限时规范训练：机械能守恒定律及其应用(解析版)

一轮复习限时规范训练机械能守恒定律及其应用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～7题有多项符合题目要求．1、关于机械能守恒，下列说法中正确的是( )A．物体做匀速运动，其机械能肯定守恒B．物体所受合力不为零，其机械能肯定不守恒C．物体所受合力做功不为零，其机械能肯定不守恒D．物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动，其机械能削减答案:D解析:物体做匀速运动其动能不变，但机械能可能变，如物体匀速上升或下降，机械能会相应的增加或削减，选项A错误；物体仅受重力作用，只有重力做功，或受其他力但其他力不做功或做功的代数和为零时，物体的机械能守恒，选项B、C错误；物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动时，物体肯定受到一个与运动方向相反的力的作用，此力对物体做负功，物体的机械能削减，故选项D正确．2．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装肯定滑轮，小物块A，B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A，B处于同一高度并恰好处于静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块( )A．速率的改变量不同B．机械能的改变量不同C．重力势能的改变量相同D．重力做功的平均功率相同答案:D解析:由题意依据力的平衡有m A g＝m B g sin θ，所以m A＝m B sin θ.依据机械能守恒定律mgh＝12mv2，得v＝2gh，所以两物块落地速率相等，选项A错误；因为两物块的机械能守恒，所以两物块的机械能改变量都为零，选项B错误；依据重力做功与重力势能改变的关系，重力势能的改变为ΔE p＝－W G＝－mgh，所以E p A＝m A gh＝m B gh sin θ，E p B＝m B gh，选项C错误；因为A、B两物块都做匀变速运动，所以A重力的平均功率为P A＝m A g·v2，B重力的平均功率P B＝m B g·v2sin θ，因为m A＝m B sin θ，所以PA＝P B，选项D正确．3．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间改变关系是( )A B C D答案:C解析:物体受恒力加速上升时，恒力做正功，物体的机械能增大，又因为恒力做功为W＝F·12at2，与时间成二次函数关系，选项A、B两项错误；撤去恒力后，物体只受重力作用，所以机械能守恒，D项错误，C项正确．4．如图所示，粗细匀称、两端开口的U形管内装有同种液体，起先时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流淌，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为( )A．18gh B．16ghC．14gh D．12gh答案:A解析:设管子的横截面积为S ，液体的密度为ρ.打开阀门后，液体起先运动，不计液体产生的摩擦阻力，液体机械能守恒，液体削减的重力势能转化为动能，两边液面相平常，相当于右管12h 高的液体移到左管中，重心下降的高度为12h ，由机械能守恒定律得ρ·12hS ·g ·12h ＝12ρ·4hS ·v 2，解得，v ＝gh8.选项A 正确．5．如图所示，一质量为m 的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与该小球相连．现将小球从A 点由静止释放，沿竖直杆运动到B 点，已知OA 长度小于OB 长度，弹簧处于OA ，OB 两位置时弹力大小相等．在小球由A 到B 的过程中( )A ．加速度等于重力加速度g 的位置有两个B ．弹簧弹力的功率为零的位置有两个C ．弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D ．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离答案:AC解析:在运动过程中A 点为压缩状态，B 点为伸长状态，则由A 到B 有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g ；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g .则有两处加速度为g ，故A 项正确；在A 点速度为零，弹簧弹力功率为0，弹簧与杆垂直时弹力的功率为0，有一位置的弹力为0，其功率为0，共3处，故B 项错误；因A 点与B 点弹簧的弹性势能相同，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功，故C 项正确；因小球对弹簧做负功时弹力大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D 项错误．6．如图所示，滑块A ，B 的质量均为m ，A 套在固定竖直杆上，A ，B 通过转轴用长度为L 的刚性轻杆连接，B 放在水平面上并紧靠竖直杆，A ，B均静止．由于微小扰动，B起先沿水平面对右运动．不计一切摩擦，滑块A，B视为质点．在A下滑的过程中，下列说法中正确的是( ) A．A，B组成的系统机械能守恒B．在A落地之前轻杆对B始终做正功C．A运动到最低点时的速度为2gLD．当A的机械能最小时，B对水平地面的压力大小为2mg答案:AC解析:A，B组成的系统中只有动能和势能相互转化，故A、B组成的系统机械能守恒，选项A正确；分析B的受力状况和运动状况：B先受到竖直杆向右的推力，使其向右做加速运动，当B的速度达到肯定值时，杆对B有向左的拉力作用，使B向右做减速运动，当A落地时，B的速度减小为零，所以杆对B先做正功，后做负功，选项B错误；由于A、B组成的系统机械能守恒，且A到达最低点时B的速度为零，依据机械能守恒定律可知选项C正确；B先做加速运动后做减速运动，当B的速度最大时其加速度为零，此时杆的弹力为零，故B对水平面的压力大小为mg，由于A、B组成的系统机械能守恒，故此时A机械能最小，选项D错误．7．如图所示，A，B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B，C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手限制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直，右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B，C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，起先时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面．下列说法错误的是( )A．斜面倾角α＝60°B．A获得的最大速度为2g m 5kC．C刚离开地面时，B的加速度最大D ．从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A ，B 两小球组成的系统机械能守恒答案:ACD解析:释放A 后，A 沿斜面下滑至速度最大时C 恰好离开地面，此时细线中拉力等于4mg sin α，弹簧的弹力等于mg ，则有4mg sin α＝mg ＋mg ，解得斜面倾角α＝30°，选项A 错误；释放A 前，弹簧的压缩量为x ＝mg k ，A 沿斜面下滑至速度最大时弹簧的伸长量为x ′＝mg k，由机械能守恒定律得4mg ·2x sin α－mg ·2x ＝12·4mv 2＋12mv 2，解得A 获得的最大速度为v ＝2g m 5k，选项B 正确；C 刚离开地面时，B 的加速度为零，选项C 错误；从释放A 到C 刚离开地面的过程中，A ，B 两小球、地球、弹簧组成的系统机械能守恒，选项D 错误．二、非选择题8．如图所示，跨过同一高度处的定滑轮的细线连接着质量相同的物体A 和B ，A 套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h ＝0.2 m ，起先时让连着A 的细线与水平杆的夹角θ1＝37°，由静止释放B ，当细线与水平杆的夹角θ2＝53°时，A 的速度为多大？在以后的运动过程中，A 所获得的最大速度为多大？(设B 不会遇到水平杆，sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，取g ＝10 m/s 2) 解：设绳与水平杆夹角θ2＝53°时，A 的速度为v A ，B 的速度为v B ，此过程中B 下降的高度为h 1，则有mgh 1＝12mv 2A ＋12mv 2B ，其中h 1＝h sin θ1－hsin θ2，v A cos θ2＝v B ，代入数据，解以上关系式得v A ≈1.1 m/s.A 沿着杆滑到左侧滑轮正下方的过程，绳子拉力对A 做正功，A 做加速运动，此后绳子拉力对A 做负功，A 做减速运动．故当θ1＝90°时，A 的速度最大，设为v A m ，此时B 下降到最低点，B 的速度为零，此过程中B 下降的高度为h 2，则有mgh 2＝12mv 2A m ，其中h 2＝h sin θ1－h ，代入数据解得v A m ＝1.63 m/s. 9．如图所示，水平地面与一半径为l 的竖直光滑圆弧轨道相接于B 点，轨道上的C 点位置处于圆心O 的正下方．在距地面高度为l 的水平平台边缘上的A 点，质量为m 的小球以v 0＝2gl 的速度水平飞出，小球在空中运动至B 点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g ，试求：(1)B 点与抛出点A 正下方的水平距离x ；(2)圆弧BC 段所对的圆心角θ；(3)小球滑到C 点时，对圆轨道的压力．解：(1)设小球做平抛运动到达B 点的时间为t ，由平抛运动规律得l ＝12gt 2，x ＝v 0t 联立解得x ＝2l .(2)由小球到达B 点时竖直分速度v 2y ＝2gl ，tan θ＝v y v 0，解得θ＝45°. (3)小球从A 运动到C 点的过程中机械能守恒，设到达C 点时速度大小为v C ，由机械能守恒定律有mgl ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1＋1－22＝12mv 2C －12mv 20 设轨道对小球的支持力为F ，有F －mg ＝m v 2C l解得F ＝(7－2)mg由牛顿第三定律可知，小球对圆轨道的压力大小为F ′＝(7－2)mg ，方向竖直向下．10．如图所示，在竖直空间有直角坐标系xOy ，其中x 轴水平，一长为2l 的细绳一端系一小球，另一端固定在y 轴上的P 点，P 点坐标为(0，l )，将小球拉至细绳呈水平状态，然后由静止释放小球，若小钉可在x 正半轴上移动，细绳承受的最大拉力为9mg ，为使小球下落后可绕钉子在竖直平面内做圆周运动到最高点，求钉子的坐标范围．解：当小球恰过圆周运动的最高点时，钉子在x 轴正半轴的最左侧，则有mg ＝m v 21r 1 小球由静止到圆周的最高点这一过程，依据机械能守恒定律有mg (l －r 1)＝12mv 21 x 1＝2l －r 12－l 2解得x 1＝73l 当小球处于圆周的最低点，且细绳张力恰达到最大值时，钉子在x 轴正半轴的最右侧，则有F max －mg ＝m v 22r 2小球由静止到圆周的最低点这一过程，依据机械能守恒定律有 mg (l ＋r 2)＝12mv 22x 2＝2l －r 22－l 2解得x 2＝43l 因而钉子在x 轴正半轴上的范围为73l ≤x ≤43l .。

高考物理复习高三一轮复习：课时跟踪检测20机械能守恒定律

高考物理复习课时跟踪检测(二十) 机械能守恒定律高考常考题型：选择题＋计算题1. (2012·南京模拟)自由下落的物体，其动能与位移的关系如图1所示。

则图中直线的斜率表示该物体的( )A．质量 B．机械能C．重力大小D．重力加速度图12.如图2所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲)。

烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙)。

那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是( )图2A．弹簧的弹性势能先减小后增大B．球刚脱离弹簧时动能最大C．球在最低点所受的弹力等于重力D．在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加3.如图3所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是( )A．斜劈对小球的弹力不做功B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒图3C．斜劈的机械能守恒D．小球机械能的减小量等于斜劈动能的增大量4.如图4所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。

当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g＝10 m/s2)( )图4A．10 J B．15 JC．20 J D．25 J5．打开水龙头，水顺流而下，仔细观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中，是逐渐减小的(即上粗下细)，设水龙头出口处半径为1 cm，安装在离接水盆75 cm高处，如果测得水在出口处的速度大小为1 m/s，g＝10 m/s2，不考虑空气阻力，则水流柱落到盆中时的半径为( )A．1 cm B．0.75 cmC．0.5 cm D．0.25 cm6．如图5所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则( )图5A．hA＝hB＝hC B．hA＝hB<hCC．hA＝hB>hC D．hA＝hC>hB7．(2012·福建高考)如图6所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。

高考物理一轮总复习课件机械能守恒定律

解析
根据动量守恒定律，子弹射入木块前后系统动量不变，即 mv0=(M+m)v，解得共同速度 v=mv0/(M+m)。根据动量定理，子弹对木块的冲量等于木块动量的变化，即 I=Mv=Mmv0/(M+m)。
03
圆周运动与机械能守恒综合应用
圆周运动基础知识回顾
圆周运动的描述
01
线速度、角速度、周期、频率等基本概念及其关系。
例题二
解析弹簧振子在振动过程中的机械能守恒问题。通过分析弹簧振子的受力情况和运动过程，确定在振动过程中只有弹力做功，从而判断机械能守恒，并应用机械能守恒定律求解相关物理量。
例题三
解析天体运动中的机械能守恒问题。通过分析天体运动的受力情况和运动过程，确定在天体运动过程中只有万有引力做功，从而判断机械能守恒，并应用机械能守恒定律求解相关物理量。
例题三
探讨变质量物体在水平面上的运
动，分析动能和势能之间的转化
03
关系。
总结
04 通过典型例题的解析，加深对变
质量问题中机械能守恒应用的理
解，提高解题能力。
06
实验：验证机械能守恒定律
实验原理和方法介绍
实验原理
机械能守恒定律指出，在只有重力做功的系统中，动能和势能可以相互转化，但总机械能保持不变。
连续介质模型下系统内外力做功和能量转化关系分析
系统内力做功
连续介质内部各部分之间的相互作用力所做的功。
外力做功
外部作用力对连续介质所做的功。
能量转化关系
内力做功和外力做功的总和等于系统机械能的变化量。
典型例题解析
例题一
分析变质量物体在斜面上的运动情况，并求解相关物理量。

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