2026届高三物理一轮复习课件 第3讲：机械能守恒定律及其应用

该高中物理高考复习课件聚焦“机械能守恒定律及其应用”核心考点，依据高考评价体系梳理守恒条件判断、表达式应用及单体/系统模型三大考查维度，通过教材试题与高考真题分析明确守恒判断、竖直圆轨道、绳连接系统等高频考点权重，归纳选择与计算常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+模型突破”策略，如2024浙江卷、北京卷真题解析，通过单体圆周运动、系统能量转化模型建构，培养科学思维与物理观念。独创“守恒条件三看法”等突破方法，助力学生掌握解题技巧，教师可据此高效开展高考冲刺复习。

第五章：机械能 第3讲 机械能守恒定律及其应用 1.重力做功与重力势能 基础点1 机械能守恒的理解与判断 （1）重力做功 （2）重力势能 相对参考面的高度，有正负 物体下落/上升的高度 1.重力做功与重力势能 基础点1 机械能守恒的理解与判断 （1）重力做功 （2）重力势能 相对参考面的高度，有正负 物体下落/上升的高度 （3）重力做功与重力势能的关系 重力做功 = 重力势能的改变量 2.弹力做功与弹性势能 正功 —— 负功 —— （1）弹性势能：弹簧由于压缩或拉伸具有的能量。用Ep表示 （2）弹力做功 = 弹性势能的改变量 正功 —— 负功 —— 问题1：什么是机械能？ 基础点1 机械能守恒的理解与判断 机 械 能 = 重力势能 + 弹性势能 + 动能 物体在没有弹性势能的情况下： 机 械 能 重力势能 = 动能 + 1.机械能守恒定律：在只有____________做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能__________。 2.对机械能守恒条件的理解 （1）只受______作用，例如做平抛运动的物体机械能守恒。 （2）除______外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零。 （3）对物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒。注意：并非物体的机械能守恒。 基础点1 机械能守恒的理解与判断 重力/弹力 保持不变 重力 重力 基础点1 机械能守恒的理解与判断 3.机械能守恒的表达式 （1）守恒式： 或 （2）转化式： （3）转移式： 当物体由静止自由滑下底端，或由底端以某速度滑到最高点时： 例1 （人教版必修第二册P93T1改编）在下面列举的各个实例中，除C项外都不计空气阻力，则机械能守恒的是( )。 A.推着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升 B.抛出的标枪做斜抛运动 C.跳伞员带着张开的降落伞在空气中加速下落 D.飞行的子弹击穿放在光滑水平桌面上的木块 B 例2 （2024·1月浙江卷）如图所示，质量为 的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为 ，则足球( )。 A.从1到2动能减少 B.从1到2重力势能增加 C.从2到3动能增加 D.从2到3机械能不变 B 基础点2 单物体的机械能守恒问题 1.物体在运动过程中只有重力做功，机械能守恒。 2.单个物体在竖直光滑圆轨道上做圆周运动时，因只有重力做功，机械能守恒。 3.单个物体做平抛运动、斜抛运动时，因只有重力做功，也常用机械能守恒定律列式求解。 例3 （人教版必修第二册P94T5改编）把质量为 的小球放在竖直的弹簧上，并把小球往下按至位置 ，如图1所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置（图2），途中经过位置 时弹簧正好处于自由状态。已知、的高度差为，、 的高度差为，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，取 。下列说法正确的是( )。 A.小球到达位置 时速度最大 B.小球到达位置时弹簧的弹性势能为 C.小球从位置到位置 过程，小球机械能先增大后减小 D.小球从位置到位置 过程，重力对小球做功为 B 例4 （2024·北京卷）如图所示，光滑水平轨道 与竖直面内的光滑半圆形轨道在点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至 点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点 。下列说法正确的是( )。 A.物体在 点所受合力为零 B.物体在 点的速度为零 C.物体在 点的向心加速度等于重力加速度 D.物体在点时弹簧的弹性势能等于物体在 点的动能 C 重难点 系统的机械能守恒问题 例5 （2024·云南曲靖阶段练习）（多选）如图所示，一轻绳跨过定滑轮，两端分别悬挂物块和，两物块质量分别为、 ，先用手托住两物体保持静止，放手后下降而上升。重力加速度为 ，不计一切摩擦和空气阻力。在 上升过程中（未上升到定滑轮处），下列说法正确的是( )。 A.的重力势能及动能的增加量恰好等于 的重力势能的减少量 B.下落的加速度大小为 C.下落距离时的速度大小为 D. 机械能不断减小 BD 1.（2024·云南模拟）如图所示，质量的物体 穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体 相连，另一端与质量的物体 相连。开始时物体在外力作用下静止于点，绳处于竖直状态，已知 ，，取重力加速度大小 ，两物体均视为质点，不计空气阻力。某时刻撤去外力，同时给一水平向左的速度，物体 恰能运动到点，则 的大小为 ( )。 A. B. C. D. A 例6 （2024·河北张家口期末）如图所示，质量不计的硬直杆的两端分别固定质量均为的小球和，它们可以绕光滑轴 在竖直面内自由转动。已知与球间的距离，与 球间的距离，重力加速度取 ，将杆以水平位置由静止释放。求： （1）杆转动到竖直位置时，小球、 的速度大小。 （2）杆转动到竖直位置的过程中，杆对 球做的功。 解：（1）小球和 及杆组成的系统机械能守恒，则 A、B同轴转动，有： 解得： （2）B球从O点水平线到最高点过程，由动能定理，有： 解得： 2.（2024·湖南衡阳期末）（多选）如图所示，由两根轻杆构成的直角支架两端分别连接质量为的小球和质量为的小球 ，两根轻杆长均为，可绕点在竖直平面内无摩擦转动，开始连接小球 的轻杆处于水平状态，连接小球 的轻杆处于竖直状态，重力加速度为 ，不计空气阻力，小球都可看作质点。从图示位置静止释放此装置，到小球 转动到最低点的过程中，下列说法正确的是( )。 A.小球、 和轻杆系统机械能守恒 B.小球减少的重力势能等于小球 增加的机械能 C.小球转动到最低点的速度大小为 D.此过程轻杆对小球做功为 AC 例7 （2024·四川模拟）（多选）如图所示，物体、 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体、的质量分别为、 ，开始时细绳伸直，用手托着物体使弹簧处于原长且 与地面的距离为，物体静止在地面上，放手后物体 下落，与地面即将接触时速度大小为，此时物体 对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为 ，则下列说法正确的是( )。 A.物体下落过程中，物体 和弹簧组成的系统机械能守恒 B.弹簧的劲度系数为 C.物体着地前瞬间的加速度大小为 D.物体 着地前瞬间弹簧的弹性势能为 AC 3.（2024·江苏苏州期中）如图所示，物体、 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两 侧，物体的质量为，放置在倾角为 的光滑斜面上，物体的质量为，用手托着物体 使弹簧处于原长，细绳伸直且与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜面平行， 与地面间的距离为，物体静止在斜面上挡板处，放手后物体 下落，与地面即将接触时速度大小为，此时物体 对挡板恰好无压力，不计空气阻力，重力加速度为 ，则下列说法正确的是( )。 A.弹簧的劲度系数为 B.此后物体 不可能离开挡板沿斜面向上运动 C.此时物体的加速度大小为 ，方向竖直向上 D.此时弹簧的弹性势能等于 B 例8 （多选）如图所示，有一条柔软的质量为、长为的均匀链条，开始时链条的 在水平桌面上，另外 垂于桌外，用外力使链条静止。不计一切摩擦，桌子足够高。下列说法正确的是 ( )。 A.若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的速度 B.若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的速度 C.若要把链条全部拉回桌面上，至少要对链条做功 D.若要把链条全部拉回桌面上，至少要对链条做功 BD $