2025届高考物理一轮复习导学案：机械能守恒定律

( 高 三 一 轮 组题人： 核对人： 审核人： 学案 高三理科 实验版 第 周第 个 ) 一、机械能守恒定律 【考纲要求】 机械能是否守恒的判断 （1）用做功来判断：分析物体或系统受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若只有重力或弹力做功，没有其他力做功，则机械能守恒； （2）用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。 2．应用机械能守恒定律的基本思路 应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符合守恒条件，机械能就守恒，而且机械能守恒定律，只涉及系统的初、末状态的物理量，而不需分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化，应用的基本思路如下： （1）选取研究对象一物体系统或物体。 （2）根据研究对象所经历的物理过程，进行受力分析和做功分析，判断机械能是否守恒。 （3）恰当的选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能。 （4）根据机械能守恒定律列方程，进而求解。 【典型例题】 类型一、单个物体机械能守恒 1.．下列物体中，机械能守恒的是（ ） A．做平抛运动的物体 B．被匀速吊起的集装箱 C．光滑曲面上自由运动的物体 D．以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体 2.如图所示的装置中，木块通过一细线系在O点，子弹沿水平方向射入木块（子弹射入木块过程时间极短，可认为细线不发生摆动）后留在木块内，接着细线摆过一角度θ。若不考虑空气阻力，对子弹和木块组成的系统，下列说法正确的是 （ ） A.在子弹射入木块的过程中机械能守恒 B.在子弹射入木块后，细线摆动的过程机械能守恒 C.从子弹开始射入木块到细线摆过θ角的整个过程机械能守恒 D.无论是子弹射入木块过程，还是子弹射入木块后细线摆动的过程 机械能都不守恒 3．一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动，运动过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～s1过程的图象为曲线，s1～s2过程的图象为直线，根据该图象，下列说法正确的是（ ） ①0～s1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小 ②s1～s2过程中物体可能在做匀变速直线运动 ③s1～s2过程中物体可能在做变加速直线运动 ④0～s2过程中物体的动能可能在不断增大 A．①② B．③④ C．②④ D．①④ 4. (2013海南卷)．一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为300的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了ΔEk=18J，机械能减少了ΔE=3J，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求 （1）物体向上运动时加速度的大小； （2）物体返回斜坡底端时的动能。 类型二、系统机械能守恒 5、（2013山东理综）.如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（ ） A.两滑块组成系统的机械能守恒 B．重力对M做的功等于M动能的增加 C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 6、如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端相齐．当略有拉动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间速度多大？ 7、如图所示，物块M和m用一不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，m放在倾角=300的固定的光滑斜面上，而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑，M=3m，开始时将M抬高到A点，使细绳水平，此时OA段的绳长为L=4．0m，现使M由静止开始下滑，则当M下滑3．0m至B点时的速度为（ ）（g=10m/s2） A．7．08m/s B．14．2 m/s C．2．3m/s D．1．14m/s 三.和弹性势能有关的机械能守恒问题 8. 如图所示，两个相同的小球分别用一根轻绳和轻弹簧的一端连接，轻绳和轻弹簧的另一端被悬挂在同—高度。现将两个小球都拉至相同的高度，此时弹簧长度为原长且与绳长相等。静止释放两个小球以后，那么（ ） A．两小球运动到各自的最低点时的速度相同 B．与轻绳连接的小球在最低点时的速度较大 C．与轻弹簧连接的小球在运动过程中机械能不守恒 D．与轻绳连接的小球在运动过程中机械能不守恒 9、如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是 A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大 B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大 C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh 1 学科网（北京）股份有限公司 $$