专题07　动能定理　机械能守恒　能量守恒定律-2022年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(广东专用)（解析版）

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2022 年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）
（广东通用）
专题 07　动能定理　机械能守恒　能量守恒定律
【命题规律】
1、命题角度：
（1）动能定理的综合应用；
（2）机械能守恒定律及应用；
（3）能量守恒定律.
2、常考题型：计算题．
【知识荟萃】
★考向一、动能定理的综合应用
1．应用动能定理解题的步骤图解：
2．应用动能定理的四点提醒：
（1）动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度及时间，比动力学方法要简捷．
（2）动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理是没有依据的．
（3）物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程（如加速、减速的过程），对全过
程应用动能定理，往往能使问题简化．
（4）多过程往复运动问题一般应用动能定理求解．
3．五点说明
（1）W总为物体在运动过程中所受各力做功的代数和。
（2）动能增量 Ek2－Ek1 一定是物体在末、初两状态的动能之差。
（3）动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动。
（4）动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功。
（5）力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用。
★考向二、2　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
定义判断法 看动能与重力（或弹性）势能之和是否变化
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
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.机械能守恒定律的表达式
3．连接体的机械能守恒问题
轻
绳
模
型
① 分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向
的分速度大小相等．
② 用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度
变化的关系．
轻
杆
模
型
① 平动时两物体速度相等，转动时两物体角速
度相等．沿杆方向速度大小相等．
② 杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向，杆
能对物体做功，单个物体机械能不守恒．
③ 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，则系统机械
能守恒．
轻
弹
簧
模
型
① 含弹簧的物体系统在只有弹簧弹力和重力做
功时，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，而
单个物体机械能不守恒．
② 同一根弹簧弹性势能大小取决于弹簧形变量
的大小，在弹簧弹性限度内，形变量相等，弹
性势能相等．
③ 由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系
统，当弹簧形变量最大时，弹簧两端连接的物
体具有相同的速度；弹簧处于自然长度时，弹
簧弹性势能最小（为零）.
★考向三、3　能量守恒定律的应用
1．含摩擦生热、焦耳热、电势能等多种形式能量转化的系统，优先选用能量守恒定律．
2．应用能量守恒定律的基本思路
（1）系统初状态的总能量等于系统末状态的总能量 E总初＝E总末．
（2）系统只有 A、B时，A的能量减少量等于 B的能量增加量，表达式为 ΔEA减＝ΔEB增，不必区
分物体或能量形式．
3．系统机械能守恒可以看成是系统能量守恒的特殊情况．
【经典例题】
【例题 1】如图（a）所示，一钢板悬挂在吊机的细绳下端，由静止开始沿竖直方向运动（忽略空气阻
力），运动过程中钢板的机械能 E与钢板通过路程 x的关系图像如图（b）所示（地面势能为 0），其中
0~x1过程的图像为直线，x1~x2过程的图像为曲线，则下列说法正确的是（　　）
A．0~x1过程中钢板所受拉力是恒力，而且一定做匀速直线运动
B．0~x1过程中钢板的动能一定先增加后减小
C．x1~x2过程中必定存在一个位置钢板所受合力为 0
D．x1~x2过程中钢板一直处于失重状态
【答案】 C
【解析】
AB．由题意可知，E﹣x图像的斜率表示绳子的拉力，所以 0~x1过程中物体所受拉力是恒力，由于物体从静
止开始运动，所以一开始必定是加速运动，由于机械能减少，所以得知0~x1过程中物体是向下匀加速运动，
动能增加，故A、B错误；
CD．x1~x2过程中根据图像可知斜率增大，则物体绳子拉力增大，开始时拉力物体向下匀加速运动即拉力小
于重力，然后拉力大于重力，因此 x1~x2过程中物体也经历了先加速后减速阶段，最终减速到0，故D错误，
C正确。
故选C。
【例题 2】如图所示，一篮球从距地面高 处由静止下落，与地面作用后再竖直向上弹回，篮球每次与地
面作用都会有动能损失，损失的动能为篮球每次与地面接触前动能的 10%．已知不计空气阻力，则篮球从
开始下落到停止的过程中运动的总路程为（　　）
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