微专题六 非质点类物体的机械能守恒-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

金榜题名创新高考总复习物理 微专题六非质点类物体的机械能守恒 在应用能量方法处理实际问题时，经常遇到 [听课记录] 像“链条”“液柱”类的物体，其在运动过程中将发 生形变，其重心位置相对物体也发生变化，因此 这类物体不能再视为质点来处理，若只有重力做 功，物体整体机械能守恒.在确定物体重力势能 的变化量时，要根据情况，将物体分段处理，确定 好各部分的重心及重心高度的变化量.根据初、 [例2]如图所示，粗细均匀的U形 末状态物体重力势能的变化列式求解， 管内装有同种液体，在管口右端 【方法归纳】 用盖板A密闭，两管内液面的高 1.绳索、链条类物体的机械能守恒 度差为h,U形管中液柱的总长为 一般情况下常分段计算各部分的重力势能，并 5h.现拿去盖板A,液体开始流 用各部分重力势能之和作为系统总的重力势 动，不计液体内部及液体与管壁间的阻力，则 能，参考平面以系统初、末状态重力势能便于 当两管液面高度相同时，右侧液面下降的速度 是（重力加速度为g) 表示为宜. 2.液体类物体虽然不能看作质点，但因只有重力 A gh B. 做功，物体整体机械能守恒 在确定物体重力势能的变化量时，要根据情 c② D./gh 况，将物体分段处理，确定好各部分的重心及 [听课记录] 重心高度的变化量 3.分析非质点类物体的动能时，要看物体各部分 是否都在运动，运动的速度大小是否相同，若 相同，则物体的动能才可表示为2m. [例3]（多选)(2024·福建厦门名校联考)固 定在竖直面内的光滑圆管POQ,PO段长度为 4.在解决多个小球类问题时，应抓住小球之间是 L,与水平方向的夹角为30°，在O处有插销， 否始终相互挤压 OQ段水平且足够长.管内PO段装满了质量均 [例1]如图所示，总长为1、质量为m u 为m的小球，小球的半径远小于L,其编号如图 的均匀软绳对称地挂在轻小滑轮上， 所示.拔掉插销，1号球在下滑过程中() 用细线将质量也为m的物块与软绳 一端连接.现将物块由静止释放，直到 m 软绳刚好全部离开滑轮.不计一切摩 擦，重力加速度为g,下列说法正确的是 ( A.机械能不守恒 B.做匀加速运动 A.刚释放物块时，细线的拉力大小等于mg B.在软绳从静止到刚离开滑轮的过程中，软绳 C对2号球做的功为mg1 的机械能守恒 D.经过O点时速度v=√gL C.在软绳从静止到刚离开滑轮的过程中，物块 [听课记录] 的机械能减少了名mg D.在软绳从静止到刚离开滑轮的过程中，软 绳的机械能增加了受mg 122 第五章机械能守恒定律 第4讲功能关系能量守恒定律 考向 1.掌握几种常见的动能关系，知道能量守恒定律；2.理解摩擦力做功与能量转化的关系； 定位 3.会应用能量的观点解决综合问题. 知识储备 )00 夯基 一、几种常见的功能关系及其表达式 力做功 能的变化 定量关系 合力的功 动能变化 W=Ek2一Ek=△Ek (1)重力做正功，重力势能 重力的功 重力势能变化 (2)重力做负功，重力势能 (3)WG=-△Ep= (1)弹力做正功，弹性势能 弹簧弹力的功 弹性势能变化 (2)弹力做负功，弹性势能 (3)W弹=-△Ep=Ep1-Ep2 只有重力、弹簧弹力 机械能 机械能守恒，△E= 做功 (1)其他力做多少正功，物体的机械能就 多少 除重力和弹簧弹力之 机械能 (2)其他力做多少负功，物体的机械能就 多少 外的其他力做的功 (3)W其他一 一对相互作用的滑动 机械能 (1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能 ,内能 摩擦力的总功 (2)摩擦生热Q= (1)克服安培力做的功等于电能增加量 安培力做功 电能变化 (2)W克安=E电 二、能量守恒定律 (2)一个物体的能量增加，必定有别的物体的 能 能量既不会凭空，也不会凭空消失， 能量减少 () 内容它只能从二种形式为另一种形式，或 (3)在物体的机械能减少的过程中，动能有可 者从一个物体到别的物体，在转化或 恒 转移的过程中，能量的总量 能是增大的。 () 表达式△E= (4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的 转化. () [思考判断] (5)除重力以外的其他力做的功等于物体动能 的改变量， () (1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能. (6)克服与势能有关的力（重力、弹簧弹力、静 电力)做的功等于对应势能的增加量.() 123C,以地面为参考平面，物体做斜批运动，在最高，点时整直方向速 度为0，水平方向速度不为0，故此时机战能大于mgH,枚C错 一×2m·心，计算可得0=织，则物块机执能的减少量为 2 误，本题选错误的，故选C, B=m·-m2= 1 考点三 8mg,故C正确：系统的机械能是守 [例3】]【解析】A.以a,b研究对象，根据牛顿第二定律 恒的，由于物块的机械能减少了8mg,所以软绳的机械能增加 3mg一mg=(3m十m)a.解得a=之g 了名mg,故D错溪。 根据动力学公式h=, 【答案】C 解得球力怡好落地的时间为1=2√行 h ,故A错误： [例2]【解析】设U形管的横藏面积为S,液体的密度为，拿去 盖板，浅作开始运动根据机械能守恒定律释5·令g·专 BD.球b恰好落地的速度为v=a=√R 在球b下落过程中，根据动量定理3mg1一Ir=3w一0. S解得√需B正确 解得球b所受拉力冲量大小为11=3m√灰 【答案】B [例3]【解析】设一共有n个小球，运动过程中，有k(k≤n)个 故BD正确： 小球在光滑圆管P)内，对n个小球整体分析，根据牛顿第二定 C.在球b下落过程中，除重力外，绳子拉力对球a做正功，球a的 机械能增大，故C错误.故选BD. 律有kmgsin30°=ma,解得a=mgsin30 准 【答案】BD 对小球1分析，假设小球2对小球1有向上的支持力F,根据牛 例4们【解析】A.小球A、B和轻杆系统只有重力微功，故系统 机械能守恒，故八正确： 顿第二定排有ngsin30°-F=ma,解得F=”二mg sin30,则随 B.小球A减少的重力势能应等于小球B增加的机械能与小球A 着k的城小，小球2对小球1有向上的支持力F,对小球】做负 增加的动能之和，故B辑误： 功，小球1的机機能不守性，小球1的加速度在诚小，故小球1做 C,小球A从静止释放转动到最低点过程，根据机械能守恒可得 加速度减小的加速运动，故B错送，A正确；考虑整体小球的重 3mgl.=mgl十2(3m十m), 心在管P)的中心，设所有小球在Q段的瑰度为v,根据机械能 解得小球A转动到最低点的速度大小为 守慢定律可得mmg·Lsin30=号m2,解得v=2,故 v=√gL,故C正确： D错误：对1号球分析，从开始到1号球达到水平管道的过程中， D对B,由动能定理可得-mL+W=子m心。 2号球对1号球微的功为W,根据动能定理可得mgLsin30°一W 解得轻杆对小球B微功为W-是mg1,故D错，故选AC =乞m心2，解得W=mgL,由于小球的半径运小于L,则1号 【答案】AC 球对2号球微的功等于2号球对1号球做的功为子mg,故C [例5]【解析】(1)从释放弹簧到小球离开桌面的过程中，小球 正确， 与弹簧组成的系统机械能守恒，设小球离开桌面时的速度大小 【答案】AC 为，由机横能守渔定律有E。一文m听，解得西√ 第4讲功能关系 能量守恒定律 (2)小球与地而碰撞弹起后在竖直方向做竖直上地运动，设弹起 时小球的竖直捷度为以1，由运动学公式有1=2gh 知识储备夯基 一，诚少增加EE减少增加不变化0变化 授小球落地前的眸间竖直方向速度大小为”，有1一方 增加 减少△E减少增加增加F(江相对 小球从桌面水平飞出后，做平抛适动的过程中，有，一g 二，产生转化转移保持不变△E地 其水平住移x=1 思考判断(1)×(2)√(3)√(4)/(5)×(6)、√ 核心考点研磨 联立解得x=2√mg 考点一 p [例1门【解析】A.张树鳴在下落的过程中，重力败正功，空气的 【答案】(1√m 但力做负功，所以机械能不守恒，故A错误： 对点训练 B.由动能定理可知WG一W=△E, 4.选CDAB.由图乙可知，x=h处，小球开始压缩弹簧，一开始弹 所以重力微的功大于动能的增加，即重力势能的诚少大于动能 力小于重力，小球继续向下加捷运动，当小球处于x=h十处， 的增加，故B正确： 弹力等于重力，小球地度达到最大，之后弹力大于重力，小球向 C.由动能定理可知合力做的功等于动能的增加量，故C错误： 下减速运动：根据对称性可知，=h处与r=h十20处，小球的 D.阻力做的功等于机械能的减少量，故D错误，故选B. 加速度大小相等，但方向相反，故AB错误； 【答案】B C.由于小球和弹簧组成的系统满足机械能守恒，在x=h十 [例2]【解析】A.根据题意，由公式E一mh结合图像可得，物 处，小球的速度最大，动能最大，则小球的重力势能与弹簧的弹 性势能之和最小，故C正确： 体的质量为m-80-2kg,故A错误， D.根据对称性可知，小球在x=h处和x=h十2x处速度相等， 则从x=h到x=h十2x。过程，小球的动能变化为0，根据动能定 Bh=0时，物体的重力势能为0，则有Eg=E=号m6, 理可得mg·2x6十W弹=△Ek=0, 解得站=10ms,故B错误： 可得小球所受弹力微功为W弹=一2mg,故D正确.故逸CD, C.由图可知，物体上升到4m时E或=E。, 微专题六非质点类物体的机械能守恒 此时物体的动能为0，则物体的动能减少了△E=三m话=100J, 例1门【解析】刚释放的时候，物块是有向下的加递度的，根据 故C错误： 牛顿第二定律有mg一T-m,可知细线拉力小于mg,故A错 D.由图可知，物体上升到2m时，E悬=90J,Ep=40J, 误：在软绳从静止到刚离开滑轮的过程中，拉力对款绳微了功， 则此时的动能为Ek=E名一En=50J, 软绳机械能不守恒，故B错误：设软绳刚离开滑轮的时候，物块 由动能定理有一mg2一W-E一E, 和软桃的追度为，格据款械能守恒定律有mg·号十受竖，号 解得W=10J.故D正确.故选D. 【答案】D 551