专题6 机械能守恒　功能关系-2021年高考物理二轮复习提分技巧

2021年高考物理二轮复习提分技巧 专题6机械能守恒　功能关系 (1)方法技巧 ①判断机械能守恒的方法；②能量守恒定律解题的基本思路． (2)易错归纳 ①分清几种常见的功能转化关系；②ΔE内＝Ffl相对中l相对为相对路程． 考向1　机械能守恒定律及其应用 1．机械能守恒的判定 (1)用做功来判断，看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功代数和是否为零． (2)用能量转化来判断，看是否有机械能转化为其他形式的能． (3)对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等问题，机械能一般不守恒，除非题目中有特别说明及暗示． 2．表达式的选取 机械能守恒的表达式有三种不同的形式 (1)系统初、末态总机械能相等，即E1＝E2. (2)系统减少的总重力势能ΔEp减等于系统增加的总动能ΔEk增，即ΔEp减＝ΔEk增或ΔEp增＝ΔEk减． (3)若系统只有A、B两物体，则A减少的机械能ΔEA减等于B增加的机械能ΔEB增．即ΔEA减＝ΔEB增． 解决机械能守恒综合题目的一般方法 (1(对物体进行运动过程的分析，分析每一运动过程的运动规律. (2(对物体进行每一过程中的受力分析，确定有哪些力做功，有哪些力不做功，哪一过程中满足机械能守恒定律的条件. (3(分析物体的运动状态，根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解. [例1]．（2021·全国高三专题练习）如图所示，穿过光滑的轻小定滑轮的轻绳一端悬挂质量为2m的重物，另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，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点下方，距离A的高度为d。现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　） A．环从A点到B点，环减少的重力势能大于重物增加的机械能 B．环从A点到B点，环减少的机械能等于重物增加的重力势能 C．环到达B点时，环的速度大小为 D．环能下降的最大高度为 [例2]（2020·山东济南外国语学校高三月考）如图所示，轻杆长为3L，在杆的A．B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动．在转动的过程中，忽略空气的阻力．若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是( ) A．球B转到最低点时，其速度为 B．球B在最低点时速度为 C．球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mg D．球B在最高点，杆对水平轴的作用力为1.25mg [例3]（2020·云南省陆良县第八中学高考模拟）如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN< ．在小球从M点运动到N点的过程中 A．弹力对小球先做正功后做负功 B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能 [例4]．（2020·湖北高三月考）如图所示，两个质量均为m的小滑块P、Q通过铰链用长为L的刚性轻杆连接，P套在固定的竖直光滑杆上，Q放在光滑水平地面上，轻杆与竖直方向夹角 =30°。原长为 的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆O点上。P由静止释放，下降到最低点时 变为60°。整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　） A．P、Q组成的系统机械能守恒 B．P、Q的速度满足 C．弹簧弹性势能最大值为 D．P达到最大动能时，P对杆的弹力等于0 [例5]（2019·福建高考模拟）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直且处于原长h让圆环沿杆从静止开始下滑，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内)，下列说法中正确的是 A．圆环的机械能守恒 B．圆环的机械能先增大后减小 C．圆环滑到杆的底端时机械能减少了mgh D．橡皮绳再次恰好伸直时圆环动能最大 [例6]（2020·全国高三专题练习）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（　　） A．小球的动能与重力势能之和保持不变 B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少 C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变 D．小球的重力势能与弹簧的