微点突破6　非质点类物体的机械能守恒 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“非质点类物体的机械能守恒”核心考点，依据高考评价体系梳理链条、液柱、多小球系统等常考模型，分析其在高考中的高频考查权重，归纳分段处理重心变化、整体机械能守恒应用等解题方法，体现备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“模型建构+真题解析+素养提升”策略，如以链条悬桌问题为例，通过等效法确定重心变化，培养科学思维中的模型建构能力，结合液柱问题中重力势能与动能转化的推理，强化能量观念。提供易错点分析和答题模板，帮助学生掌握得分技巧，教师可据此高效开展专题复习。

高考总复习 物理 人教版 微点突破6　非质点类物体的机械能守恒 第六章　机械能守恒定律 1.在应用机械能守恒定律处理实际问题时,经常遇到像“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。 2.物体虽然不能视为质点来处理,但因只有重力做功,物体整体机械能守恒。一般情况下,可将物体分段处理,确定质量分布均匀的规则物体各部分的重心位置,分段计算各部分的重力势能,并用各部分重力势能之和作为系统总的重力势能,再根据初、末状态物体重力势能的变化列式求解。参考平面常选系统初、末状态所在平面,重力势能便于表示为宜。 第六章　机械能守恒定律 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mv2。 4.在解决多个小球类问题时,应抓住小球之间是否始终相互挤压。 第六章　机械能守恒定律 绳索、链条类物体的机械能守恒 (2026·山东枣庄期中)如图所示,一根质量为M、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半悬在桌边,链条下端拴有质量为m的小球。已知桌面足够高,约束链条的挡板光滑。由图示状态静止释放至整根链条刚离开桌面的过程中,下列说法正确的是(　　) 第六章　机械能守恒定律 A.链条和小球的重力势能共减少mgL+MgL B.链条和小球的重力势能共减少(m+M)gL C.链条的重力势能转化为动能,链条的机械能守恒 D.若仅去掉小球,整根链条刚离开桌面的速度会变大 第六章　机械能守恒定律 [解析]　由题图所示状态静止释放至整根链条刚离开桌面的过程中,小球下落高度为,链条部分等效看成水平部分变为整根竖直时的下半部分,则链条和小球的重力势能共减少=mg·+·L=mgL+MgL,故A正确,B错误;链条与小球组成的系统满足机械能守恒,对于链条,由于小球对链条的拉力对链条做正功,所以链条的机械能增加,故C错误;去掉小球前,对于链条,由链条重力做正功和小球对链条的拉力做正功,根据动能定理可得WG+W拉=mv2,若仅去掉小球,整根链条刚离开桌面时,只有链条重力做功,根据动能定理可得WG=mv'2,由于链条重力做功不变,所以仅去掉小球,整根链条刚离开桌面的速度会变小,故D错误。 第六章　机械能守恒定律 如图所示,质量分布均匀的铁链,静止放在半径R=m的光滑半球体上方。给铁链一个微小的扰动使之向右沿球面下滑,当铁链的端点B滑至C处时，其速度大小为3 m/s。已知∠AOB=60°,以OC所在平面为参考平面,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是(　　) 第六章　机械能守恒定律 A.铁链下滑过程中靠近B端的一小段铁链机械能守恒 B.铁链在初始位置时其重心高度为 m C.铁链的端点A滑至C处时其重心下降2.8 m D.铁链的端点A滑至C处时速度大小为6 m/s 第六章　机械能守恒定律 [解析]　铁链下滑过程中靠近B端的一小段铁链受到上边铁链的拉力,该拉力做负功,故机械能不守恒,A错误;根据几何关系可知,铁链长度为L==2 m,铁链全部贴在球体上时,质量分布均匀且形状规则,则其重心在几何中心且重心在∠AOB的角平分线上,故铁链在初始位置时其重心与圆心连线长度等于端点B滑至C处时其重心与圆心连线长度,均设为h0,根据机械能守恒定律有mgh0-mgh0sin 30°=m,代入数据解得h0=1.8 m,B错误;铁链的端点A滑至C处时,其重心在参考平面下方处,则铁链的端点A滑至C处时其重心下降Δh=h0+=2.8 m,C正确;铁链的端点A由静止滑至C处的过程,根据机械能守恒定律有mgΔh=m,解得v2=2 m/s,D错误。 第六章　机械能守恒定律 液柱类物体的机械能守恒 (多选)内径面积为S的U形圆筒竖直放在水平面上,筒内装水,底部阀门K关闭时两侧水面高度分别为h1和h2,如图所示。已知水的密度为ρ,不计水与筒壁的摩擦阻力。现把连接两筒的阀门K打开,直到两筒水面高度相等,则该过程中(　　) A.水柱的重力做正功 B.大气压力对水柱做负功 C.水柱的机械能守恒 D.当两筒水面高度相等时,水柱的动能是ρgS(h1-h2)2 第六章　机械能守恒定律 [解析]　把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中,大气压力对左筒水面做正功,对右筒水面做负功,抵消为零,故B错误;水柱的机械能守恒,重力做的功等于重力势能的减少量,等于水柱增加的动能,等效于把左筒高的水柱移至右筒,如图中的斜线区域所示,重心下降,重力做正功,WG=·ρgS·=ρgS(h1-h2)2,故A、C、D正确。 第六章　机械能守恒定律 多个小球类的机械能守恒 (多选)(2026·浙江温州模拟)如图所示,在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD 平滑连接在一起,水平轨道长度LBC>R,斜面足够长。在圆弧轨道上静止着N个半径为r(r≪R)的光滑小球(小球无明显形变),小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B各小球依次标记为1,2,3,…,N。现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与 空气阻力,下列说法正确的是(　　) 第六章　机械能守恒定律 A.N个小球在运动过程中始终不会散开 B.第1个小球从A到B过程中机械能守恒 C.第1个小球到达B点前第N个小球做匀加速运动 D.第1个小球到达最低点的速度v< 第六章　机械能守恒定律 [解析]　在下滑的过程中,水平面上的小球要做匀速运动,而圆弧轨道上的小球要做加速运动,则后面的小球对前面的小球有向前挤压的作用,所以小球之间始终相互挤压,冲上斜面后,后面的小球把前面的小球往上压,所以小球之间始终相互挤压,故N个小球在运动过程中始终不会散开,A正确;第一个小球在下滑过程中受到挤压,所以有力对小球做功,小球的机械能不守恒,B错误;由于小球在下滑过程中速度发生变化,相互间的弹力发生变化,所以第N个小球不可能做匀加速运动,C错误;当重心下降时,根据机械能守恒定律得mv2=mg·,解得v=,同样当整体在AB段时,重心低于,所以第1个小球到达最低点的速度v<,D正确。 第六章　机械能守恒定律 (多选)固定在竖直面内的光滑圆管POQ,PO段长度为L,与水平方向的夹角为30°,在O处有插销,OQ段水平且足够长。管内PO段装满了质量均为m的小球,小球的半径远小于L,其编号如图所示。拔掉插销,1号球在下滑过程中(　　) A.机械能不守恒 B.做匀加速运动 C.对2号球做的功为mgL D.经过O点时速度v= 第六章　机械能守恒定律 [解析]　设一共有n个小球,运动过程中,有k(k≤n)个小球在光滑圆管PO内,对n个小球整体分析,根据牛顿第二定律有kmgsin 30°=nma,解得a= ,对小球1分析,假设小球2对小球1有向上的支持力F,根据牛顿第二定律有mgsin 30°-F=ma,解得F=mgsin 30°,则随着k的减小,小球2对小球1有向上的支持力F,对小球1做负功,小球1的机械能不守恒,小球1的加速度在减小,则小球1做加速度减小的加速运动,故B错误,A正确;考虑整体小球的重心在管PO的中心,设所有小球在OQ段的速度为v,根据机械能守恒定律可得nmg·Lsin 30°=nmv2,解得v=,故D错误;对1号球分析, 第六章　机械能守恒定律 从开始到1号球到达水平管道的过程中,2号球对1号球做的功为W,根据动能定理可得mgLsin 30°-W=mv2,解得W=mgL,由于小球的半径远小于L,则1号球对2号球做的功等于2号球对1号球做的功为mgL,故C正确。 第六章　机械能守恒定律 $