考点15 机械能守恒定律及其应用-备战2022年高考物理一轮复习考点帮（浙江专用）

考点15 机械能守恒定律及其应用 专题 知识内容 考试要求 必考 加试 机械能守恒定律及其应用 重力势能 c c 弹性势能 b b 机械能守恒定律 d d 命题规律 1.机械能是高考重点考查内容之一，高考命题既有对机械能的单独考查，也有与曲线运动、电磁学等内容相结合的综合考查，单独考查的题目多为选择题，计算题联系生活实际、现代科学技术，与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电磁等知识结合，综合考查在物体多运动过程或多物体运动过程中运用知识的能力、建立物理模型的能力和解决实际问题的能力. 2.考查知识点主要有 (1)功和功率的计算； (2)对动能定理、机械能守恒定律、功能关系的理解 (3)与牛顿第二定律相结合考查运动情况和功能关系 (3)能量与动量相结合的考查物体运动过程 命题趋势 从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电场及电磁感应相结合命题。动能定理、能量守恒定律仍将是高考考查的重点，高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情景中去，能力要求不会降低。 复习策略 复习时应强化对功、功率、动能、重力势能、弹性势能等基本概念的理解，掌握各种功的计算方法；掌握应用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律分析与解决相关的力学问题的解题方法. 考向一 重力势能和弹性势能 1．（2017·浙江绍兴·二模）蹦极是一项户外冒险活动。跳跃者站在约40米高的位置，用长为 的橡皮绳固定住后跳下，触地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为 B．第一次下落 后，游客开始做减速运动 C．当游客下落到最低点时，橡皮筋的弹性势能等于游客减少的重力势能 D．游客第一次下落的最大距离一定为 【答案】C 【详解】 AB．当人下落的高度等于橡皮绳达到原长后，橡皮绳开始伸长，开始重力大于弹力，向下做加速度减小的加速运动，当重力与弹力相等时，加速度为零，速度最大，然后重力小于弹力，做加速度增大的减速运动，到达最低点时，加速度最大，速度为零，所以第一次下落超过20m后，游客才开始做减速运动，游客能体验失重感的位移也大于20m；故AB错误； C．整个的过程中只有重力和绳子的拉力做功，当游客下落到最低点时，橡皮筋的弹性势能等于游客减少的重力势能，故C正确； D．由题，跳跃者站在约40米高的位置，触地前弹起，所以游客第一次下落的最大距离一定不能等于40m，故D错误。 故选C。 【名师点睛】重力势能的相对性，选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的． 对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小． 1．（2022·浙江·高三专题练习）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（　　） A．甲在空中的运动时间比乙的长 B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等 C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少 D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为 【答案】BC 【详解】A．由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间 因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误； B．做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率 因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确； C．从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量 故C正确； D．从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。 故选BC。 2．（2021·浙江省杭州第二中学高三月考）在惯性参考系中，力对质点所做功仅取决于质点的初始位置和末位置，而与质点通过的路径无关，这种力称为保守力，重力、弹簧弹力、静电力、万有引力等均为保守力。保守力做功的特点决定了质点在惯性系中的每一个位置都有一种由该位置确定的能量，称为势能；势能随位置变化的曲线称为势能曲线。如图所示为两个势能曲线，下列说法正确的是（　　） A．图甲中势能为零的位置，质点所受保守力为零 B．图甲中质点所受保守力的方向沿x轴的正方向 C．图乙中质点从x1运动到x2的过程中保守力做正功 D．图乙中质点在x1位置，所受保守力大于质点在x2位置所受保守力 【答案】D 【详解】A．图甲中势能为零的位置，根据 则图甲中质点所受保守力为恒力，所以A错误； B．根据 势能增加，说明保守力做负功，所以图甲中质点所受保守力的方向沿x轴