备战2026年高考物理一轮复习-第31课时　机械能守恒定律课件（含练习）

第六章　机械能及其守恒定律 第31课时　机械能守恒定律【复习定位】　1. 知道机械能守恒的条件，理解机械能守恒定律的内容。2.会用机械能守恒定律解决单个物体或系统的机械能守恒问题。CONTENTS目录页1必备知识　自主学习2关键能力　阶梯突破3课 时 作 业必备知识　自主学习返回目录一、重力做功与重力势能二、弹性势能 1．判断正误。(1)重力势能的变化与参考平面的选取无关。( √ )(2)被举到高处的物体重力势能一定不为零。( × )(3)克服重力做功，物体的重力势能一定增加。( √ )(4)发生弹性形变的物体都具有弹性势能。( √ )(5)物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒。( × )2．(2024·浙江1月选考)如图所示，质量为m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h，则足球( B )A．从1到2动能减少mghB．从1到2重力势能增加mghC．从2到3动能增加mghD．从2到3机械能不变解析　由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，从1到2足球重力势能增加mgh，则从1到2足球动能减少量大于mgh，选项A错误，B正确； 从2到3，由于空气阻力作用，则足球机械能减小，重力势能减小mgh，则动能增加小于mgh，选项C、D错误。 B 关键能力　阶梯突破返回目录考点一　机械能守恒的理解和判断1．机械能是否守恒的三种判断方法2.判断机械能守恒的“三点”注意(1)系统机械能守恒时，机械能一般在系统内物体间转移，其中的单个物体机械能不一定守恒。(2)合外力所做的功等于零，或者合外力等于零时，机械能不一定守恒。(3)对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况，除非题目特别说明，否则机械能必定不守恒。【例1】　 (多选)在如图所示的物理过程示意图中，甲图中一端固定有小球的轻杆从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动；乙图中轻绳一端连着一小球，从右偏上30°角处自由释放；丙图中物体A正在压缩弹簧；丁图中不计任何阻力和定滑轮质量，A加速下落，B加速上升。关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是( AD )A．甲图中小球机械能守恒B．乙图中小球机械能守恒C．丙图中物体A的机械能守恒D．丁图中A、B组成的系统机械能守恒 AD 解析　题图甲中轻杆对小球不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，故A正确；题图乙中小球在绳子绷紧的瞬间有动能损失，机械能不守恒，故B错误；题图丙中物体A和弹簧组成的系统只有重力和系统内弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A的机械能不守恒，故C错误；题图丁中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒，故D正确。【例2】　(多选)如图所示，将一个内、外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁(不与槽粘连)。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是( BC )A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球的机械能守恒C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒 BC 解析　当小球从半圆形槽的最低点运动到半圆形槽右侧的过程中，小球对半圆形槽的力使半圆形槽向右运动，半圆形槽对小球的支持力对小球做负功，小球的机械能不守恒，A、D错误；小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽静止，则只有重力做功，小球的机械能守恒，B正确；小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C正确。【例3】　如图所示，P、Q两球质量相等，开始两球静止，将P上方的细绳烧断，在Q落地之前，下列说法正确的是(不计空气阻力)( D )A．在任一时刻，两球动能相等B．在任一时刻，两球加速度相等C．在任一时刻，两球和弹簧组成的系统动能与重力势能之和保持不变D．在任一时刻，两球和弹簧组成的系统机械能是不变的解析　细绳烧断后，由于弹簧处于伸长状态，通过对P、Q两球受力分析可知aP＞aQ，在任一时刻，两球的动能不一定相等，A、B两项错误；两球和弹簧组成的系统内有弹力做功，弹性势能发生变化，两球和弹簧组成的系统的动能与重力势能之和发生变化，C项错误；Q落地前，两球及弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，整个系统的机械能守恒，D项正确。 D 考点二　机械能守恒定律的基本应用1．表达式2．应用机械能守恒定律解题的一般步骤【例4】　(多选)(2025·山东聊城联考)如图甲所示，半径R＝0.4 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝30°，另一端点D与圆心O等高，点C为轨道的最低点。质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以速度v0水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，物块进入轨道后开始计时，轨道受到的压力F随时间t的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则( AB )A．物块从D点离开轨道时速度大小为4 m/sB．F0大小为70 NC．v0的大小为2 m/sD．物块在AC段运动过程中重力的瞬时功率一直增大 AB 课时作业返回目录[基础过关]1．(2025·山东日照高一期中)下图实例中，判断正确的是( C )A．甲图中冰晶五环被匀速吊起的过程中机械能守恒B．乙图中物体在外力F作用下沿光滑斜面加速下滑的过程中机械能守恒C．丙图中不计任何阻力，轻绳连接的物体A、B组成的系统运动过程中机械能守恒D．丁图中小球在光滑水平面上以一定的初速度压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒 C 解析　题图甲中冰晶五环被匀速吊起的过程中，拉力做功不为零，机械能不守恒，A错误；题图乙中由于外力F做功不为零，物体机械能不守恒，B错误；题图丙中物体A、B组成的系统运动过程中重力做功，绳子拉力对两物体做功之和为零，机械能守恒，C正确；题图丁中小球在光滑水平面上以一定的初速度压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒，D错误。2．(2024·江西名校联考)一滑雪坡由AB和BC组成，AB为斜坡，BC是圆弧，C端水平。如图所示，运动员连同滑雪装备的总质量m＝75 kg，从A点由静止滑下，通过C点时速度大小v＝12 m/s，之后落到水平地面DE上。A、C两点的高度差h1＝9.8 m，竖直台阶CD的高度h2＝5 m。取地面为参考平面，重力加速度大小g取10 m/s2，不计空气阻力，则运动员(含装备)落地前瞬间的机械能为( B )A．11 100 J B．9 150 JC．7 350 J D．5 400 J B 3．(2023·浙江6月选考)铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是( D ) D 4．水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示，滑梯顶端到末端的高度H＝4.0 m，末端到水面的高度h＝1.0 m。取重力加速度g＝10 m/s2，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力，则人的落水点到滑梯末端的水平距离为( A )A．4.0 m B．4.5 mC．5.0 m D．5.5 m A 5．如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻软细线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面上时，A恰与圆柱轴心等高，将A由静止释放，B上升的最大高度是( C ) C 7．一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，重力加速度为g，则( B ) B [能力提升]8．如图所示，一根长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，两端固定质量均为m的小球A和B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，B运动到最高点时，恰好对杆无作用力，两球均视为质点，不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度为g。当B由最高点第一次转至与O点等高的过程中，下列说法正确的是( D ) D 9．(多选)如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为θ的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动，杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为θ的过程中，下列说法正确的是( ABD ) ABD [素养培优]11．(2024·全国甲卷)如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小( C )A．在Q点最大 B．在Q点最小C．先减小后增大 D．先增大后减小 C 感观谢看THANKS FOR WATCHING