专题07　动能定理　机械能守恒　能量守恒定律-2023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）(江苏专用)

2023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） （江苏专用） 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】（2023·江苏·高三江苏省高邮中学期中）如图所示，OO′为竖直固定转轴，足够长的光滑轻杆用铰链固定于转轴O点，杆与竖直方向的夹角为。轻质弹簧套在杆上，下端固定于O点，上端系住小球A（A套在杆上），弹簧原长为l。现使杆随转轴OO′转动，角速度从零开始缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A．杆对小球的弹力不变 B．弹簧对小球的弹力减小 C．当时，弹簧对小球的弹力大小恰好为零 D．小球的转动平面缓慢升高，杆对小球做的功等于小球机械能的增加量 【例题2】（2023·江苏无锡·高三统考期末）传送带以恒定速率顺时针传动，物块以一定的初速度冲上传送带。物块的动能EK随时间t变化的图线可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【例题3】（2023·江苏无锡·高三统考期末）如图所示，表面粗糙的“L”型水平轨道固定在地面上，劲度系数为k、原长为的轻弹簧一端固定在轨道上的O点，另一端与安装有位移、加速度传感器的滑块相连，滑块总质量为m。以O为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴，将滑块拉至坐标为的A点由静止释放，向左最远运动到坐标为的B点，测得滑块的加速度a与坐标x的关系如图所示，其中为图线纵截距，则滑块由A运动至B过程中（弹簧始终处于弹性限度内）（　　） A． B． C．最大动能为 D．系统产生的热量为 【例题4】（2023·江苏·高三统考期末）如图，一长的倾斜传送带在电动机带动下以速度沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角，质量的小物块A和质量的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，不可伸长的轻绳足够长。某时刻将物块A轻轻放在传送带底端，已知物块A与传送带间的动摩擦因数，不计滑轮的质量与摩擦，在A运动到传送带顶端前物块B都没有落地。取，，重力加