高三一轮复习专题机械能守恒定律专题复习课

1、机械能守恒定律专题复习课会东县中学物理组 一知识回顾1问题思考（1）将物体以一定的初速度竖直向上抛出，已知上升的最大高度为，则物体在上升和下降过程中：过程上升下降重力做功重力势能变化动能变化能量转化关系（2）形变的弹簧具有弹性势能，水平放置的弹簧将一个小球由静止发射出去，弹簧恢复原状，水平面光滑。在这个过程中，弹力做功弹簧的形变量弹性势能小球动能能量转化关系2知识点梳理（1）重力做功只与初、末位置的_，与运动路径_，因此可以定义由位置决定的能量重力势能，重力势能_（首先考虑零势能面）是_共有的。重力做功，重力做正功，_，重力做负功，_。（2）弹性势能使物体发生_而具有的能量。对于弹簧，其弹性势

2、能的大小与劲度系数、形变量有关。（3）机械能包括：_。对于机械能守恒的个体（或系统），有，初、末状态的动能、势能之和不变，即机械能守恒。（“机械能守恒”是否等同于“机械能不变”？）（4）如果物体（或系统）机械能不守恒，除重力、弹力外，其它力如果做负功，则物体（或系统）机械能_，其它力做正功，物体（或系统）机械能_.二直击考点，讲练结合1对于机械能守恒定律的应用，解题时有以下几个步骤：（1）首先确定对象（或系统），判断机械能是否守恒；（2）找准初、末（或能量转化关系，有些题目则需要确定一个零势能面）（3）按照题目要求，列出具体的方程求解。2机械能守恒定律的三种表达式：守恒角度转化角度转移角度表达

3、式物理意义系统（或物体）初状态机械能的总和与末状态机械能总和相等。肉煮烂在锅里系统（或物体）减少（或增加）的重力势能，等于系统（或物体）增加（或减少）的动能。即动能和势能的相互转化，此消彼长若系统由两部分构成，则其中一部份物体的机械能增加量与另一部分机械能减少量相等。有进有出，收支平衡注意事项首先选取零势面，结合初末列方程无需考虑零势面，找准增减列方程多个物体可用它，有时候计算较难题型一：对单个物体机械能的分析例题1：以下情形中，物体的机械能一定守恒的是（ ）A下落的物体受到空气阻力的作用 B物体匀速上升C物体以一定的初速度在粗糙水平面上运动 D物体沿光滑的斜面自由下滑随堂训练1：如图所示，倾

4、角为的光滑斜面体固定于水平面上，小物块置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体相连接，释放后，向下运动，则在碰地前的运动中（ ）A的加速度大小为 B物体机械能守恒C由于斜面光滑，小物块机械能守恒 D、组成的系统机械能守恒例题2：在高m的水平光滑桌面上，有一轻弹簧左端固定，质量为kg的小球在外力作用下使弹簧处于压缩状态，当弹簧的弹性势能为J时，由静止释放小球，将小球水平弹出，如图所示，不考虑空气阻力，求小球落地时的速度大小。（答案：m/s）随堂训练2：如图所示，水平传送带的右端与竖直平面内的用内壁光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小。传送带的运行速度为m/s，将质量kg的可看做质点

5、的滑块无初速度的放在传送带的端，传送带长度m，“9”形轨道高m，“9”形轨道上半部分的圆弧半径为m，物块与传送带之间的动摩擦因数为，m/s2，求：（1）滑块从端到达端的时间；（3s）（2）滑块到达最高点时受到轨道的作用力大小；（90N）（3）若滑块从“9”形轨道的点水平抛出后，垂直打在斜面点，斜面的倾斜角为，计算、两点的高度（保留两位有效数字）。（1.4m）题型二：对系统机械能的分析例题3：如图所示，轻杆长，端连在固定轴上，端固定一个质量为的小球，中心点固定一个质量为的小球。杆可以绕端在竖直平面内自由转动，现将杆置于水平位置，然后由静止释放，不计各处摩擦与空气阻力，求：（1）转到竖直位置时，角

6、速度的大小；（）（2）转到竖直位置的过程中，端小球的机械能增量。（）（点拨：将两个小球、杆作为一个整体，利用机械能守恒定律计算。注意到两个小球的角速度相等）随堂训练3：如图所示，不可伸长的柔软轻绳跨过定滑轮，绳两端各系一个小球和。球质量为，静止置于水平面上；球质量为，用手托住，高度为，此时绳刚好拉紧。现将球释放，则球着地瞬间球的速度大小为（ ）A B C D随堂训练4：（改编题）物体的质量为，圆环的质量为，通过绳子跨过光滑定滑轮连接，圆环套在光滑的竖直杆上。开始时连接圆环的绳子处于水平，如图所示，长度m，现从静止释放圆环。不计定滑轮质量和空气阻力，取m/s2，求：（1）若，则圆环能下降的最大距

7、离；（2）若圆环下降m时的速度大小为m/s，则两个物体的质量比是多少？三巩固训练1（2019全国卷）取水平地面为零重力势能面。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（ ）A B C D2（2019贵阳监测）如图所示，一质量为的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于点。将小球拉至点，弹簧恰好无形变。由静止释放小球，当小球运动到点正下方与点的竖直高度差为的点时，速度大小为。已知重力加速度为，下列说法中正确的是（ ）A小球运动到点时的动能等于B小球由点到点的过程中，重力势能减少C小球由点到点的过程中，克服弹力做功为D小

8、球到达点时的弹性势能为3（2019四川遂宁模拟）（多选）如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为kg和kg的可视为质点的小球和，两球之间用长为m的轻杆相连，小球距离水平面的高度为m。斜面底端与水平面之间有一光滑圆弧相连，两球从静止开始下滑到光滑水平面上，重力加速度为m/s2。则下列说法中正确的是（ ）A下滑的整个过程中小球机械能守恒B下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C两球在光滑水平面上运动时的速度大小为m/sD系统下滑的整个过程中球机械能的增加量为J4（2019烟台模拟）如图所示，可视为质点的小球和，两球之间用长为m的轻杆相连，两球的质量相等，开始时两小球置于光滑水平面上

9、，并给两小球一个m/s的初速度，经过一段时间后两小球滑上一个倾角为的光滑固定斜面，不计球与斜面碰撞时的能量损失，重力加速度为m/s2。则下列说法中正确的是（ ）A杆对小球做负功 B小球机械能守恒C杆对小球做负功 D小球的速度为零时距水平面的高度为m*5（2019四川成都模拟）（多选）如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度与离地高度，并作出图象，其中高度从m上升到m范围内的图像为直线，其余部分为曲线，以地面为重力零势能面，m/s2，由图象可知（ ）A小滑块的质量为kgB轻弹簧的

10、最大弹性势能为JC轻弹簧的原长为mD小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为J*6（2019全国卷）如图，是竖直平面内光滑固定轨道，水平，长度为；是半径为的圆弧，与相切于点。一质量为的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力作用，自点处由静止开始向右运动。重力加速度大小为。小球从点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（ ）A B C D7（多选）如图所示，物体的质量为，圆环的质量为，通过轻绳连在一起跨过光滑定滑轮，圆环套在光滑的竖直杆上，设杆足够长。开始时连接圆环的绳处于水平，长度为，现由静止释放圆环，不计定滑轮质量和空气阻力，以下说法中正确的是（ ）A圆环下降过程中，它的机械能守恒B圆环下

11、降高度为时，物体上升的高度为C当轻绳与竖直方向的夹角为时，二者的速度关系为D当时，圆环下降的最大高度为*8（多选）如图所示，重N的滑块在倾角为的斜面上从点由静止下滑，到点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到点开始弹回，最后又刚好回到点。已知m，m，那么在整个过程中（ ）A滑块动能最大的点在之间的某个点B滑块动能的最大值是JC从到弹簧的弹力对滑块做功为JD整个运动过程中滑块的机械能守恒9如图所示，在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一木块相连，木块处于平衡状态，若再在木块上作用一个竖直向下的力，使木块缓慢下移m，这个过程中力做功为J，此时木块刚好再次处于平衡状态。则在木块下移m的过程中，弹簧的弹

12、性势能增加量为（ ）A等于J B大于J C小于J D无法确定10（多选）质量为的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持匀速转动，速度大小为。物体与传送带之间的动摩擦因数为，经过时间物体与传送带保持相对静止，重力加速度为。对整个运动过程，下列说法中正确的是（ ）A物体增加的动能为 B物体增加的动能为C因摩擦产生的热量为 D电动机增加的功率为11（2019全国大纲卷）（多选）如图所示，一固定斜面倾角为，一质量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度大小。若物体上升的最大高度为，则此过程中，物块的（ ）A动能损失了 B动能损失了C机械能损失了 D机械能损失了12（2019衡水二中模拟改编）如图所示，光滑水平面上质量为的小球连接着轻质弹簧，处于静止。质量为的小球以初速度向右匀速运动，一段时间后压缩弹簧并使小球运动，又经过一段时间与弹簧分离。设小球、与弹簧相互作用的过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，（1）当弹簧被压缩最短时，弹簧的弹性势能；（2）与弹簧分离时，两球的速度大小。13（2019海南卷）一质量为kg的物体以m/s的初速度从倾角为的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑行到某一位置时，其动能减少了J，机械能减少了J。不计空气阻力，重力加速度为m/s2，求：（1）物体向上运动时的加速度大小；（