2027届新高考物理热点精准复习：机械能守恒定律中的连接体问题

2027届新高考物理热点精准复习机械能守恒定律中的连接体问题考点多物体的机械能守恒问题1.解决多物体系统机械能守恒的注意点(1)对多个物体组成的系统,要注意判断物体运动过程中系统的机械能是否守恒。一般情况为:不计空气阻力和一切摩擦,系统的机械能守恒。(2)注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。(3)列机械能守恒方程时,一般选用ΔEk=-ΔEp或ΔEA=-ΔEB的形式。2.几种实际情境的分析(1)速率相等情境(通过定滑轮连接的多物体系统)①相等时间内两物体的位移大小相等,因此两物体的速度大小相等,注意寻找两物体的高度变化关系。②对于单个物体,一般绳上的力会做功,机械能不守恒;但对于绳连接的系统,机械能则可能守恒。(2)速率不相等情境(通过动滑轮和定滑轮连接的两物体系统)①相等时间内动滑轮连接物体的位移是定滑轮连接物体位移的两倍,因此动滑轮连接物体的速率就是定滑轮连接物体速率的两倍,注意寻找两物体的高度变化关系。②对于单个物体,一般绳上的力会做功,机械能不守恒;但对于绳连接的系统,机械能则可能守恒。(3)角速度相等情境①杆对球的作用力并不总是沿杆的方向,杆能对球做功,单个球机械能不守恒。但对于杆和球组成的系统,忽略空气阻力和各种摩擦且没有其他力对系统做功,则系统的机械能守恒。②转动时两物体的角速度相等,由v=ωr找出两物体的速度关系。(4)某一方向分速度相等情境(关联速度情境)两物体速度的关联实质:沿绳(或沿杆)方向的分速度大小相等。(5)含弹簧的系统机械能守恒问题①由于弹簧发生形变时会具有弹性势能,系统的总动能将发生变化,若系统除重力、弹簧弹力以外的其他力不做功,系统机械能守恒。②弹簧两端物体把弹簧拉伸至最长(或压缩至最短)时,两端的物体具有相同的速度,弹性势能最大。③对同一弹簧,弹性势能的大小由弹簧的形变量决定,弹簧的伸长量和压缩量相等时,弹簧的弹性势能相等。考向一速率相等情境典题1(2025河南新乡高三月考)质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,细绳跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动。(斜面足够长,物体A着地后不反弹,g取10m/s2)求:(1)物体A着地时的速度大小;(2)物体A着地后物体B继续沿斜面上滑的最大距离。

考向二速率不相等的情境典题2(多选)(2026山东济宁高三模拟)如图所示,物体Q锁定在水平地面上,不可伸长的轻质细线一端连接在Q上,另一端绕过三个光滑轻质小滑轮后固定在地面上。物体P与滑轮2相连,系统静止,四段细线都竖直,现解除对物体Q的锁定,物体P触地后静止不动,物体P触地瞬间连接物体Q的绳子断开。已知物体P与地面间高度差为h,物体P、Q质量分别为3m、m,重力加速度为g,天花板离滑轮1和3足够高,物体P、Q均可视为质点,不计空气阻力。

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考向四关联速度情境典题4

[一题多变](2026湖北部分高中高三模拟)如图所示,物块A的质量m=5kg,一根轻绳跨过物块A上方的定滑轮,一端与物块A相连,另一端与质量为m'的小环B相连,小环B穿在竖直固定的均匀细杆上。将小环B置于杆的Q点时,物块A、小环B均处于静止状态,此时连接小环B的轻绳与水平面的夹角θ=37°。当小环B在杆上的O点时,小环B和定滑轮之间的轻绳处于水平。定滑轮到杆的水平距离为d=0.8m,不计一切摩擦和定滑轮的大小,现将小环B由P点静止释放,P、Q关于O点对称。重力加速度g取10m