专题（06）功能关系 能量守恒（解析版）

3.0 envi 2025-02-13 25 4 404.96KB 11 页 3知币
侵权投诉
2021 年高考物理二轮重点专题整合突破
专题（06）功能关系 能量守恒（解析版）
高考题型 1　机械能守恒定律的应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.判断物体或系统机械能是否守恒的三种方法
(1)做功判断法：只有重力(或弹簧的弹力)做功时，系统机械能守恒；
(2)能量转化判断法：没有与机械能以外的其他形式的能转化时，系统机械能守恒；
(3)定义判断法：看动能与重力(或弹性)势能之和是否变化.
2.三种表达式
(1)守恒的观点：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2.
(2)转化的观点：ΔEk＝－ΔEp.
(3)转移的观点：EA增＝EB减.
3.公式选用技巧
(1)单物体守恒问题：通常应用守恒观点和转化观点(如抛体类、摆动类、光滑轨道类).转化观点不用选取零
势能面.
(2)系统机械能守恒问题：通常应用转化观点和转移观点(如绳或杆相连接的物体)，都不用选取零势能面.
4.易错易混点
(1)分析含弹簧的物体系统机械能守恒时，必须是包括弹簧在内的系统；
(2)绳子突然绷紧、非弹性碰撞、有摩擦力或电(磁)场力做功等情况，机械能必不守恒；
(3)分析关联物体机械能守恒时，应注意寻找用绳或杆连接的物体间的速度关系和位移关系.
【例1】(2017·全国卷Ⅱ·17)如图 1，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物
块以速度 v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有
关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为 g)(　　)
图1
1
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】小物块由最低点到最高点的过程，由机械能守恒定律得，mv2＝2mgr＋mv12，
小物块做平抛运动时，落地点到轨道下端的距离 x＝v1t，
t＝，联立解得，x＝，
由数学知识可知，当 r＝时，x最大，故选项 B正确.
【例2】(多选)(2015·全国卷Ⅱ·21)如图 2，滑块 a、b的质量均为 m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地
面相距 h，b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动.不计摩擦，a、b可视为质点，重
力加速度大小为 g.则(　　)
图2
A.a落地前，轻杆对 b一直做正功
B.a落地时速度大小为
C.a下落过程中，其加速度大小始终不大于 g
D.a落地前，当 a的机械能最小时，b对地面的压力大小为 mg
【答案】BD
【解析】滑块 b的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对 b先做正功，后做负功，选项 A错误；以滑块
a、b及轻杆为研究对象，系统的机械能守恒，当 a刚落地时，b的速度为零，则 mgh＝mva2＋0，即 va＝，
选项 B正确；a、b先后的受力如图所示.
2
由a的受力图可知，a下落过程中，其加速度大小先小于 g后大于 g，选项 C错误；当 a落地前 b的加速度
为零(即轻杆对 b的作用力为零)时，b的机械能最大，a的机械能最小，这时 b受重力、支持力，且受到的
支持力大小为 mg，由牛顿第三定律可知，b对地面的压力大小为 mg，选项 D正确.
【变式训练】
1.(多选)如图 3所示，一物体从光滑斜面 AB 底端 A点以初速度 v0上滑，沿斜面上升的最大高度为 h.下列说
法中正确的是(设下列情境中物体从 A点上滑的初速度仍为 v0)(　　)
图3
A.若把斜面 CB 部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为 h
B.若把斜面 AB 变成光滑曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达 B点
C.若把斜面弯成圆弧形轨道 D，物体仍沿圆弧升高 h
D.若把斜面从 C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为 h
【答案】BD
【解析】物体上升过程中轨道的支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒.若把斜面 CB 部分截去，物体
冲过C点后做斜抛运动，斜抛运动的最高点有水平分速度，速度不为零，由机械能守恒定律可知，物体不
能到达 h高处，故 A错误；若把斜面 AB 变成光滑曲面AEB，物体在最高点速度为零，根据机械能守恒定
律，物体沿此曲面上升仍能到达 B点，故 B正确；若把斜面弯成圆弧形轨道 D，如果能到圆弧最高点，根
据机械能守恒定律得知：到达 h处的速度应为零，而物体要到达圆弧最高点，必须由合力充当向心力，速
度不为零，所以物体不可能升高 h，故 C错误；若把斜面从 C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状，若 B
点不高于此圆的圆心，根据机械能守恒定律，物体沿斜面上升的最大高度仍然可以为 h，故 D正确.
2.(多选)如图 4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的环，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.杆上的 A点与定滑轮等高，杆上的 B点在 A点正下方
距离为 d处.现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，轻绳足够长，下列说法正确的是(　　)
图4
3
专题（06）功能关系 能量守恒（解析版）.docx

共11页,预览4页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：初中 价格：3知币 属性：11 页 大小：404.96KB 格式：DOCX 时间：2025-02-13

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 11
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注