专题二 机械能守恒
湖南省2015届高三物理 专题二 第一节 第6课时 功能关系 机械能守恒定律能量守恒定律课件
【分析与解答】(1)物体从开始位置 A 点到最后 D 点的过程中，弹性势能没有发生变化，动能和重力势能 减少，机械能的减少量为 1 2 ΔE＝ΔEk＋ΔEp＝ vm0＋mglADsin37° ① 2 物体克服摩擦力产生的热量为 Q＝Fx ② 其中 x 为物体的路程，即 x＝5.4 m F＝μmgcos37° ④ ⑤ 由能量守恒定律可得ΔE＝Q 由①②③④⑤式解得 μ＝0.52. ③
专题二第6课时功能关系_机械能守恒 定律能量守恒定律
3. 机械能瞬时损失问题
例 4.质量为 m 的质点，系于长为 R 的轻绳的一端，绳的另一端固定在 空间的 O 点，假定绳是不可伸长的、 柔软且无弹性的．今把质点从 O 点的 8 正上方离 O 点的距离为 R 的 O1 点以 9 3 水平的速度 v0＝ gR抛出，如图所示．试求： 4 (1)轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？ (2)当质点到达 O 点的正下方时，绳对质点的拉力 为多大？
(2)由 A 到 C 的过程中，动能减少 1 2 ΔE′k＝ mv0 2 ⑥
重力势能减少ΔE′p＝mglACsin37° 摩擦生热 Q＝FxAC＝μmgcos37°xAC ΔEpm＝ΔE′k＋ΔE′p－Q 联立⑥⑦⑧⑨解得ΔEpm＝24.4 J. ⑨
⑦ ⑧
由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为
• 6、 如图所示，斜面轨道AB与水平面之间的夹角θ＝ 53°，BD为半径R＝4 m的圆弧形轨道，且B点与D点 在同一水平面上，在B点，斜面轨道AB与圆弧形轨道 BD相切，整个轨道处于竖直平面内且处处光滑，在A 点处有一质量m＝1 kg的小球由静止滑下，经过B、C 两点后从D点斜抛出去，最后落在地面上的S点时的速 度大小vS＝8 m/s，已知A点距地面的高度H＝10 m， B点距地面的高度h＝5 m，设以MDN为分界线，其左 边为一阻力场区域，右边为真空区域，g取10 m/s2， cos53°＝0.6，求： • (1)小球经过B点时的速度为多大？ • (2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力多大？ • (3)小球从D点抛出后，受到的阻力Ff与其瞬时速度方向 始终相反，求小球从D点至S点的过程中阻力Ff所做的 功。
高考二轮总复习课件物理(适用于老高考旧教材)专题2能量与动量第1讲 动能定理机械能守恒定律功能关系的
(1)建立运动模型。
(2)抓住运动过程之间运动参量的联系。
(3)分阶段或全过程列式计算。
(4)对于选定的研究过程,只考虑初、末位置而不用考虑中间过程。
注意摩擦力做功特点
深化拓展
应用动能定理解题应注意的三个问题
(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比
动力学研究方法要简捷。
则重力的瞬时功率不为0,C错误;随着运动员在圆弧跳台上升高,速率逐渐
减小,所需要的向心力也在减小,向心力由台面的支持力与重力垂直接触面
向下的分力提供,由牛顿第二定律有FN-mgcos θ=m
大,v在减小,所以FN在减小,D正确。
2
,随着高度升高,θ在增
2.(命题角度1、2)(多选)一个质量为5 kg静止在水平地面上的物体,某时刻
能定理
1
Pt-W=2 m 2 ,则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
D 错误。
W=Pt- 2 ,率启动
1
a-图像和
1
a-v 图像
1
F-图像问题
恒定加速度启动
1
F-v 图像
恒定功率启动
1
a- 图像
v
恒定加速度启动
1
F- 图像
v
①AB 段牵引力不变,做匀加速直线运动;
1
1
2
由动能定理得-mg·2r-W=2 2 − 2 1 2 ,联立解得小球克服阻力做的功
W=mgr,A 错误,B 正确;设再一次到达最低点时速度为 v3,假设空气阻力做
功不变,从最高点到最低点根据动能定理得
最低点,根据牛顿第二定律
1
mg·2r-W= 3 2
专题二 机械能守恒与能量守恒
1机械能守恒与能量守恒（一）利用机械能守恒定律求解抛体运动问题案例1、从离水平地面高为H 的A 点以速度v 0斜向上抛出一个质量为m 的石块，已知v 0与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，求：(1)石块所能达到的最大高度？H +h =H +gv 2sin 0θ (2)石块落地时的速度？大小为：v C =gHv 220+（二）利用机械能守恒定律解决弹力做功与弹性势能问题案例2、 如图所示，一个质量为m 的物体自高h 处自由下落，落在一个劲度系数为k 的轻质弹簧上。
求：当物体速度达到最大值v 时，弹簧对物体做的功为多少?变式训练：变式1、如图所示的弹性系统中，接触面光滑，O 为弹簧自由伸长状态。
第一次将物体从O 点拉到A 点释放，第二次将物体从O 点拉到B 点释放，物体返回到O 点时，下列说法正确的是：（ ）A 、弹力做功一定相同B 、到达O 点时动能期一定相同C 、物体在B 点的弹性势能大D 、系统的机械能不守恒 正确答案选C 。
（三）利用机械能守恒定律求多个物体组成系统的运动速度问题案例1、如图所示，质量均为m 的小球A 、B 、C ，用两条长为l 的细线相连，置于高为h 的光滑水平桌面上，l >h ，A 球刚跨过桌边.若A 球、B 球相继下落着地后均不再反跳，则C 球离开桌边时的速度大小是多少? 2132123mv mgh mgh += 解得：321gh v =当B 球刚要落地时，B 、C 机械能守恒。
B 、C 有共同速度，设v 222212212212mvmgh mvmgh +=+解得：352gh v =可见：C 球离开桌边时的速度大小是352gh v =变式训练：变式1、半径为R 的光滑圆柱体固定在地面上，两质量分别是M 和m 的小球用细线连接，正好处于水平直径的两端，从此位置释放小球，当m 运动到最高点时，对球的压力恰好为零，求此时M 的速度和两小球的质量之比。
解析：对系统运用机械能守恒定律2)(2141vm M mgR R Mg+=-πM 在最高点时，Rvmmg 2=、联立解得：31-=πmM图2图1图图变式2、如图所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置释放（无初速度），则小球在下摆过程中（ ）A ．绳对小车的拉力不做功B ．绳对小球的拉力做正功C ．小球的合外力不做功D ．绳对小球的拉力做负功正确答案：D（四）利用机械能守恒定律求解质量分布均匀的绳子、链子问题 案例3 如图3所示，在光滑水平桌面上，用手拉住长为Ｌ质量为Ｍ的铁链，使其1/3垂在桌边。
湖南省2015届高三物理 专题二 第6课时 功能关系 机械能守恒定律能量守恒定律课件
2.用功能关系分析解答相关问题
例 3 .(2012 安徽)如图所示，在竖直平面内有一个 半径为 R 的圆弧轨道．半径 OA 水平、OB 竖直，一个 质量为 m 的小球自 A 正上方 P 点由静止开始自由下落， 小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力，已 知 AP＝2R，重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的运动 过程中( ) A．重力做功 2mgR B．机械能减少 mgR C．合外力做功 mgR 1 D．克服摩擦力做功 mgR 2
• 3、(2013年山东)如图，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
重点知识诠释 一、功能关系
1. 功
功是__________ 能量转化 的量度。做功的过程就是 ___________ 能量转化 的过程。做了多少功，就有多少能 量发生转化。 2. 具体情况 (1)重力做功：___________ 重力势能 和其他能相互转化。 (2)弹簧弹力做功：____________ 弹性势能 和其他能相互 转化。 (3)滑动摩擦力做功：机械能转化为_______ 内能 。
【分析与解答】(1)该系统在自由转动过程中，只有 重力做功，机械能守恒．设 A 球转到最低点时的线速度 为 vA，B 球的速度为 vB，则据机械能守恒定律可得： mgr mvA mvB mgr－ ＝ ＋ 2 2 2 据圆周运动的知识可知：vA＝2vB 由上述二式可求得：vA＝ 4gr 5
高中物理-专题二第2讲动力学和能量观点的综合应用
第2讲 动力学和能量观点的综合应用专题复习目标学科核心素养 高考命题方向 1.本讲在应用机械能守恒定律解决问题的过程中，引导学生体会守恒的思想，领悟从守恒的角度分析问题的方法，增强分析和解决问题的能力。
2．掌握动力学和能量观点分析问题的基本思路和方法。
1.物理观念：能量观念。
2．科学推理和论证能力，应用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理以及能量守恒定律分析和推理。
高考以创设较为复杂的运动情景为依托，强调受力分析、运动过程分析以及应用动力学和能量观点进行分析和推理。
主要题型：动力学方法和动能定理的应用；动力学和能量观点分析多运动过程问题。
一、动力学方法 1．运动学公式：速度公式：v ＝v 0＋at ，位移公式：s ＝v 0t ＋12at 2，速度位移公式：v 2－v 20＝2ax ，平均速度公式v －＝v 0＋v 2。
2．牛顿第二定律物体运动的加速度与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与物体所受合外力的方向是一致的。
表达式：F 合＝ma ，加速度是联系受力和运动的桥梁。
二、能量观点 1．动能定理(1)内容：物体所受合外力的功等于物体动能的变化量。
(2)表达式：W ＝12m v 22－12m v 21。
(3)应用技巧：如果一个物体有多个运动过程，应用动能定理的时候，可以对全过程和分过程应用动能定理列式。
2．机械能守恒定律(1)内容：在只有重力(或者弹力)做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。
(2)表达式3．功率表达式P＝F v的应用(1)求v：由F牵－F阻＝ma，P＝F牵v，可求v＝PF阻＋ma。
(2)求v m：由P＝F阻v m，可求v m＝PF阻。
4．解决机车启动问题时的四点注意(1)分清是匀加速启动还是恒定功率启动。
(2)匀加速启动过程中，机车功率不断增大，最大功率是额定功率。
(3)以额定功率启动的过程中，牵引力不断减小，机车做加速度减小的加速运动，牵引力的最小值等于阻力。
2024高考物理一轮复习--机械能守恒定律专题
机械能守恒定律一、机械能守恒的判断条件1．对守恒条件理解的三个角度2．判断机械能守恒的三种方法二、单个物体的机械能守恒问题2.应用机械能守恒定律解题的基本思路三、三类连接体的机械能守恒问题1.轻绳连接的物体系统2.轻杆连接的物体系统3.轻弹簧连接的物体系统题型特点由轻弹簧连接的物体系统，一般既有重力做功又有弹簧弹力做功，这时系统内物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能相互转化，而总的机械能守恒。
两点提醒(1)对同一弹簧，弹性势能的大小由弹簧的形变量完全决定，无论弹簧伸长还是压缩。
(2)物体运动的位移与弹簧的形变量或形变量的变化量有关。
四、非质点类机械能守恒问题1.物体虽然不能看成质点，但因只有重力做功，物体整体机械能守恒。
2.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，确定好各部分重心及重心高度的变化量。
3.非质点类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12mv 2。
五、针对练习1、(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( )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2、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)( )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，系统动能与重力势能之和保持不变D ．在任一时刻，系统机械能是不变的3、（多选）如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）A ．甲图中，物体A 将弹簧压缩的过程中，A 机械能守恒B ．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体B 机械能守恒C ．丙图中，不计任何阻力时，A 加速下落，B 加速上升过程中，A 、B 机械能守恒D ．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒4、（多选）如图甲所示，轻绳的一端固定在O 点，另一端系一小球。
第一篇专题二第7讲动能定理机械能守恒定律能量守恒定律
和时间，比动力学方法要简捷。
(2)动能定理表达式是一个标量式，在某个方向上应用动能定理
是没有依据的。
(3)物体在某个运动过程中包含几个运动性质不同的小过程(如加
速、减速的过程)，对全过程应用动能定理，往往能使问题简化。
(4)多过程往复运动问题一般应用动能定理求解。
考点二
1.判断物体或系统机械能是否守恒的三种方法
12
2.北京冬奥会中的冰壶比赛令人印象深刻，冰壶比赛场地如图所示：运 动员从起滑架处推着冰壶(可视为质点)沿中心线出发，在投掷线处放手 让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近大本营圆心O， 为了使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷摩擦冰壶运行路径前方的冰 面，使冰壶与冰面间的阻力减小。已知冰壶质量m＝20 kg，未刷冰时， 冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1＝0.02，刷冰后μ2＝0.01，起滑架到投掷线 的距离l1＝10 m，投掷线与圆心O点的距离为l2＝30 m，取g＝10 m/s2，则：
例4 (2023·江苏连云港市模拟)如图所示，竖直面内处于同一高度的光滑钉 子M、N相距2L。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉 子M上，另一端绕过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住 静止在M、N连线的中点P处，此时B球也处于静止状态。放手后，A球 下落的最大距离为L，重力加速度为g，B球未运动到钉子N处。 (1)A球的质量mA；
例2 (2022·浙江1月选考·20)如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由
倾角α＝37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为 O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、 D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高)，B、
机械能守恒机械能守恒定律和应用
机械能守恒机械能守恒定律和应用机械能守恒——机械能守恒定律和应用机械能守恒是动力学中的一个基本定律，表明在没有外力做功和无能量损失的情况下，机械能将保持不变。
本文将详细介绍机械能守恒定律的原理和应用。
一、机械能守恒的原理机械能守恒是基于动力学中的能量守恒定律。
在理想条件下，一个物体的机械能等于其动能和势能之和。
动能由物体的质量和速度决定，而势能则由物体的质量、重力加速度和高度决定。
根据机械能守恒定律，一个系统的机械能在任何时刻都保持不变。
二、机械能守恒定律的应用1. 自由落体运动自由落体是指只有重力作用的物体运动，根据机械能守恒定律，自由落体运动中物体的势能转化为动能，其总量保持不变。
例如，一个物体从高处自由落下，其势能逐渐减小，而动能逐渐增加，最终达到最大值。
2. 弹簧振子弹簧振子是一种涉及机械能转化的系统。
当弹簧振子偏离平衡位置时，它具有势能；当它通过振动重新回到平衡位置时，势能转化为动能。
根据机械能守恒定律，弹簧振子在振动过程中机械能保持不变。
3. 动能转化机械能守恒定律也适用于动能在不同形式之间的转化。
例如，当一个物体由静止开始沿斜面滑下时，其势能减少，而动能增加，保持总机械能不变。
同样地，当一个物体沿反方向上升时，动能减少，势能增加，机械能仍然保持不变。
4. 能量利用和设计机械能守恒定律在工程设计和能量利用中有着广泛的应用。
例如，水力发电利用水的下落产生的机械能，转化为电能。
再如，机械能守恒定律可以帮助工程师设计高效的机械系统，以最大限度地利用能量，减少能量浪费。
总结：机械能守恒定律是动力学中的重要定律，描述了一个系统中机械能保持不变的原理。
通过对机械能守恒定律的应用，可以解释自由落体运动、弹簧振子等物理现象，并在工程设计和能量利用中发挥重要作用。
理解和应用机械能守恒定律有助于我们深入理解能量转化和守恒的基本原理。
专题二第7练动能定理机械能守恒定律能量守恒定律
第7练动能定理机械能守恒定律能量守恒定律[保分基础练]1．(2023·江苏盐城市三模)物体从离地高H处的M点开始做自由落体运动，下落至离地高度为13H处的N点，不计空气阻力，下列能量条形图表示了物体在M和N处的动能E k和重力势能E p的相对大小关系，可能正确的是()2．义乌国际商贸城的跳跳杆玩具广受孩子们的喜爱。
如图甲所示，跳跳杆底部装有一根弹簧，某次小孩从最低点弹起，以小孩运动的最低点为坐标原点，竖直向上为x轴正方向，小孩与杆整体的动能与其坐标位置的关系如图乙所示，图像0～x3之间为曲线，x2为其最高点，x3～x4为直线，不计空气阻力的影响。
则下列说法正确的是()A．x1位置时小孩处于超重状态B．x2位置时小孩不受弹簧弹力作用C．x3位置时小孩所受合外力为零D．x1～x4过程小孩的机械能始终守恒3.如图所示，质量m1＝0.2 kg的物体P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P相连，另一端与质量m2＝0.45 kg的物体Q相连。
开始时物体P在外力作用下静止于A点，绳处于伸直状态，已知OA＝0.3 m，AB＝0.4 m ，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2，两物体均视为质点，不计空气阻力。
某时刻撤去外力、同时给P 一水平向左的速度v ，物体P 恰能运动到B 点，则v 的大小为( )A ．3 m/sB ．4 m/sC ．5 m/sD ．6 m/s4．(2023·江苏省模拟)如图所示，在竖直平面内有一半径为2.0 m 的四分之一圆弧形光滑导轨AB ，A 点与其最低点C 的高度差为1.0 m ，今由A 点沿导轨无初速度释放一个小球，若取g ＝10 m/s 2，则( )A ．小球过B 点的速度v B ＝ 5 m/s B ．小球过B 点的速度v B ＝25(3－1) m/sC ．小球离开B 点后做平抛运动D ．小球离开B 点后继续做半径为2.0 m 的圆周运动直到到达与A 点等高的D 点5.(2023·江苏省苏锡常镇二模)如图为某水上乐园设计的水滑梯结构简图。
机械能守恒原理
机械能守恒原理
机械能守恒原理是物理学中一个重要的基本定律。
它表明在一个封闭的系统内，当没有外力做功和无能量改变形式时，系统总的机械能保持不变。
机械能可以分为动能和势能两部分。
动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度相关。
当一个物体在一个力的作用下沿着某个方向发生平动时，它的动能可以用公式KE = 1/2 mv^2 表示，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
势能是指物体由于位置或状态而具有的能量，它与物体所处的位置和周围环境有关。
常见的势能有重力势能和弹性势能。
重力势能的大小与物体的高度和重力加速度有关，可以用公式PEg = mgh表示，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h 为物体的高度。
弹性势能是由于物体弹性变形而产生的能量，它可以用公式PEe = 1/2 kx^2表示，其中k为弹性系数，x为物体的弹性变形量。
根据机械能守恒原理，系统的总机械能E可以表示为动能和势能之和，即E = KE + PE。
在一个封闭的系统中，如果没有外力对物体做功且没有能量改变形式，那么系统的总机械能将保持不变。
该原理可以应用于各种物理现象和实际问题的分析中。
例如，在一个自由落体的系统中，当物体下落时，动能增加，而高度减少时重力势能减少，但总的机械能保持不变。
在摆锤的运动中，当摆锤从最高点下落时，动能增加，而势能减少，但总的
机械能保持恒定。
通过运用机械能守恒原理，我们可以更好地理解和分析物体的运动和相互作用。
它是物理学中一个重要的基本概念，对于解决各种物理问题都具有重要的指导意义。
专题复习：动能定理、机械能守恒、能量守恒
机械能中物理规律的应用本章解决计算题常用的方法：动能定理和机械能守恒定律、能量守恒定律、四个功能关系，很多同学可能在遇到问题的时候，不知道用哪个求解，或者在运用规律列方程时把有关规律混淆。
尤其是机械能能守恒和动能定理。
因此，有必要将机械能守恒定律的应用和动能定理的应用的异同性介绍清楚。
1、思想方法相同：机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量变化角度来研究物体在力的作用下状态的变化，表达这两个规律的方程都是标量式。
2、适用条件不同：机械能守恒定律适用只有重力和弹力做功的情形；而动能定理则没有条件限制，它不但允许重力做功还允许其它力做功。
3、分析思路不同：用机械能守恒定律解题只要分析研究对象的初、末状态的动能和势能，而用动能定理解题不但要分析研究对象初、末状态的动能，还要分析所有外力所做的功，并求出这些外力所做的总功。
4、书写方式不同：在解题的书写表达式上机械能守恒定律的等号两边都是动能与势能的和，而用动能定理解题时等号一边一定是外力的总功，而另一边一定是动能的变化。
5、mgh的意义不同：在动能定理中，mgh是重力做的功，写在等号的一边。
在机械能守恒定律中，mgh表示某个状态的重力势能或者重力势能改变量。
如果某一边没有, 说明在那个状态的重力势能为零。
不管用什么公式，等号两边决不能既有重力做功，又有重力势能。
解题思路：一首先考虑机械能守恒定律一般来说，优先考虑是否符合机械能守恒条件，尤其是两个以上物体组成的系统，比如一杆带两球，一绳拴两个物体。
因为动能定理的研究对象在高中阶段通常是单个的物体。
相关的习题有：《讲义》P15410、11、13及P156典例容易混淆的题目：1如图所示，两个光滑的小球用不可伸长的细软线连接，并跨过半径为R的光滑圆柱，与圆柱轴心一样高的A球的质量为2m正好着地的B球质量是m,释放A球后，B球上升，则A球着地时的速度为多少？2如图所示是一个横截面为半圆，半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系着可视为质点的物体A、B,且m=2m=2m由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B 达到半圆顶点时，求此过程中绳的张力对物体B所做的功。
机械能守恒定律专题2-传送带 - 学生
机械能守恒定律专题2 -传送带例题1、如图，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法中正确的是( )A ．电动机多做的功为12mv 2B ．物体在传送带上的划痕长v 2μgC ．传送带克服摩擦力做的功为12mv 2 D ．电动机增加的功率为μmgv 例题2、如图所示，电动机带动水平传送带以速度v 匀速转动，一质量为m 的小木块由静止轻放在传送带上．若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求：(1)小木块的位移． (2)传送带转过的路程．(3)小木块获得的动能． (4)摩擦过程产生的热量．(5)电动机因传送小木块多输出的能量．例题3、一质量为M ＝2.0kg 的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，子弹和小物块的作用时间极短，如图甲所示．地面观察者记录了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向)．已知传送带的速度保持不变，g 取10m/s 2.(1)指出传送带速度v 的大小及方向，说明理由．(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ.(3)传送带对外做了多少功？子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能？例题4、如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的A端无初速度放置一物块．选择B端所在的水平面为参考平面，物块从A端运动到B端的过程中，其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是( )例题5、如图所示，一倾角为37。
的传送带以恒定速度运行，现将一质量m="l"kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方，g="10" ,sin37=0.6,cos37=0.8.则下列说法正确的是（）A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875 B．0～8 s内物体位移的大小为18mC．O～8 s内物体机械能的增量为90J D．O～8 s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J 例题6、如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0＝2m/s 的速率运行，现把一质量为m＝10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在传送带的底端，经过时间t＝1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2求：(1)工件与传送带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能．例题7、如图所示，长L=9m的传送带与水平方向的傾角θ=37°，在电动机的带动下以υ=4m/s的速率顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住，在传送带的A端无初速地放一质量m=1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计．（g=10m/s2，sin37°=0.6）求：（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块再次上升到最高点的过程中，因摩擦生的热；（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率．例题8、如图所示，有一个可视为质点的质量m＝1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝1.8m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，最后小物块无碰撞地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带．已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平，传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v＝3 m/s，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，圆弧轨道的半径为R＝2m，C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ＝53°，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.求：(1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；(2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量．练习1：如图所示，一水平传送带以速度v 1向右匀速传动，某时刻有一物块以水平速度v 2从右端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则[ ]A ．如果物块能从左端离开传送带，它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运动的时间长B ．如果物块还从右端离开传送带，则整个过程中，传送带对物块所做的总功一定不会为正值C ．如果物块还从右端离开传送带，则物块的速度为零时，传送带上产生的滑痕长度达到最长D ．物块在离开传送带之前，一定不会做匀速直线运动练习2：如图所示，传送带以v 的初速度匀速运动。
第八章-机械能守恒定律章末复习-知识点和题型总结-2023年高一物理期末高效复习专题
第八章机械能守恒定律章末复习[知识点]一：动能和势能的转化1．动能与重力势能间的转化只有重力做功时，若重力做正功，则重力势能转化为动能，若重力做负功，则动能转化为重力势能，转化过程中，动能与重力势能之和保持不变．2．动能与弹性势能间的转化被压缩的弹簧把物体弹出去，射箭时绷紧的弦把箭弹出去，这些过程都是弹力做正功，弹性势能转化为动能．二．机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化．三：机械能守恒定律1、在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．2．守恒定律表达式(1)E k2－E k1＝E p1－E p2，即ΔE k增＝ΔE p减．(2)E k2＋E p2＝E k1＋E p1.(3)E2＝E1.四．守恒条件物体系统内只有重力或弹力做功．1．对机械能守恒条件的理解(1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化．(2)从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：①只受重力作用，例如：所有做抛体运动的物体(不计空气阻力时)机械能守恒．②系统内只有重力和弹力作用，如图甲、乙、丙所示．甲乙丙图甲中，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒．图乙中，A、B间，B与地面间摩擦不计，A自B上端自由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒．但对B来说，A对B的弹力做功，这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒．图丙中，不计空气阻力，球在摆动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒．但对球来说，机械能不守恒．2．判断机械能守恒的方法(1)做功分析法(常用于单个物体)分析物体受力⇒明确各力做功情况⇒⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫只有重力、弹簧弹力做功有其他力做功，但W其他＝0⇒机械能守恒(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)分析能量种类⇒只有动能、重力势能、弹性势能⇒机械能系统守恒五．机械能守恒定律和动能定理的比较两大规律比较内容机械能守恒定律动能定理表达式E1＝E2ΔE k＝－ΔE pΔE A＝－ΔE B W＝ΔE k 应用范围只有重力或弹力做功时无条件限制物理意义其他力(重力、弹力以外)所做的功是机械能变化的量度合外力对物体做的功是动能变化的量度关注角度 守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小动能的变化及改变动能的方式(合外力做功情况)[考点题型]考点题型一：机械能的概念和计算1．（2021·湖南郴州·高一期末）用拉力将一个重为5N 的物体匀速提升4m ，在这个过程中，不计阻力，下列说法正确的是（ ）A ．物体的重力做了20J 的功B ．拉力对物体做了20J 的功C ．物体动能减少了20JD ．物体的机械能减少了20J2．（2021·北京市延庆区教育科学研究中心高一期末）一位同学在实验室的地面上用一个质量为1kg 的小车以一定的速度挤压弹簧，当小车的动能为20J 时，弹簧的弹性势能恰好是10J ，如果以距地面3m 高的天花板为零势面，则此时小车、弹簧和地球构成的系统总机械能是（ ）（g =10m/s 2）A ．30JB ．0JC ．60JD ．-30J 3．（2021·黑龙江·尚志市尚志中学高一期末）起重机以4g的加速度将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h ，已知重力加速度为g ，空气阻力不计，则（ ）A ．物体克服重力做功为mghB ．起重机钢索的拉力对物体做功为34mghC ．物体的动能减少了34mghD ．物体的机械能减少了34mgh考点题型二：机械能守恒定律的条件4．（2021·广东广州·高一期末）如图所示，拉力F 将物体沿斜面向下拉，已知拉力大小与摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是（）A．物体的动能增加B．物体的动能保持不变C．物体的总机械能增加D．物体的总机械能保持不变5．（2020·辽宁·朝阳县柳城高级中学高一期末）关于机械能是否守恒的论述，正确的是（）A．沿水平面运动的物体，机械能一定守恒B．做匀速运动的物体，机械能一定守恒C．合外力对物体做功等于零时，物体的机械能一定守恒D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒6．（2021·湖南湘西·高一期末）如图所示，下列关于机械能守恒的判断正确的是（）A．甲图中，火箭加速升空的过程中，机械能守恒B．乙图中物体在拉力F作用下沿斜面匀速上升，机械能守恒C．丙图中小球在水平面内做匀速圆周运动，机械能守恒D．丁图中轻弹簧将地面上A、B两小车弹开，两小车组成的系统机械能守恒考点题型三：机械能与曲线运动7．（2021·陕西·宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室高一期末）如图所示，在地面上以速度v0斜向上抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的湖面上。
基础概念详解专题：机械能守恒定律
基础概念详解专题：机械能守恒定律（一）势能（有时也称位能）势能是相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
关于这个定义，大家可以咬文嚼字一番，细细品味。
（1）势能是由位置决定的能量，故此也称位能。
位置的可操作性描述也是要参照物（位置）的，因此，定义势能，是要选择参照位置的，规定参照位置的势能为零，故此，称这个参照位置称为零势能面。
（2）势能是以相互作用的物体为研究对象的，更确切的说，势能是相互作用的物体组成的系统共有的能量。
其实，势能是描写场力做功问题的，常见的场有重力场，万有引力场，弹性场，静电场等。
场力做功，具有很多共性。
请同学们在下面的学习中领会。
（二）重力做功及重力势能思考题：动能也具有相对性，它与重力势能的相对性在物理意义上是一样的吗？（三）弹性势能（四）机械能守恒定律思考题：只有重力做功时，推导机械能守恒定律的具体表达式。
几点说明：1、学习任何定律，都必须牢牢地把握定律的条件。
有些定律的条件是隐含的，如牛顿运动定律，有些定律的条件是明显的，如机械能守恒定律。
关于这些条件，必须做出确切的分析，比如机械能守恒定律的条件，“只有重力或弹力做功”，是不是说物体只受重力或弹力的作用呢？2、机械能守恒其实也是能量守恒的特例。
即是动能与势能的关系，其过程就是动能与势能的转化过程。
3、运用机械能守恒定律时，与动能定理使用领域相当。
在我认为，机械能守恒定律是动能定理的一个推论,这里只有重力或者（弹簧）弹力做功。
一方面，根据做功和势能的定义，重力或（弹簧）弹力做功，引起势能的变化（增大/减小）；另一方面，根据动能定理，力做功总是引起动能的变化（减小/增大）；4、在运用中，需要提醒的是：绳子突然绷紧，物体间碰撞后结合在一起等情况，机械能一般不守恒，除非特别说明。
思考题：请学习静电场的一些基本概念，在这个基础上讨论电场力做功特点、电势、电势能及其它们间的关系等问题。
注意，我们学习重力做功问题时，没有提出“势”这个概念，原因是这个概念的提出在实际的运用中没有太大的意义，但确实“隐含”这个概念的，本书姑且称为重力势。
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专题二机械能守恒O、2O分别于质量均为m的1．如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮1小滑块P和小球Q连接，已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹角为θ，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现经小物块从C点由静止释放，在其下滑过程中，下列说法正确的是（）A．小滑块的动能先增加后减小B．小滑块的机械能先增加后减小C．小球的动能先增加后减小D．小球的机械能先增加后减小2．如图所示，轻弹簧上端固定，下端拴着一带正电小球Q，Q在O处时弹簧处于原长状态，Q可在O1处静止．若将另一带正电小球q固定在O1正下方某处时，Q可在O2处静止．现将Q从O处由静止释放，则Q从O运动到O1处的过程中（）A．Q运动到O1处时速率最大B．加速度大小先减小后增大C．机械能不断减小D．Q、q弹簧与地球组成的系统的势能不断减小3．如图所示为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2．0 J，电场力做的功为1．5 J．则下列说法正确的是（）A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1．5 JC．粒子在A点的动能比在B点多0．5 JD．粒子在A点的机械能比在B点少1．5 J4．如图所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，轻质弹簧左端固定在A点，物体用细线拉在A点将弹簧压缩，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是（）A．若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒B．若物体滑动中有摩擦力，则全过程动量守恒C．不论物体滑动中有没有摩擦，小车的最终速度与断线前相同D．不论物体滑动中有没有摩擦，系统损失的机械能相同5．如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平地面上。
一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度为v1的匀速运动，F1的功率为P0。
若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为α的力F2（如图）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度为v2的匀速运动，F2的功率也为P0，则下列说法中正确的是（）A．F2大于F1B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v26．在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成上下两个区域I、II，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球，如υ-图像如图乙所示，不计图甲所示，小球运动的t空气阻力，则（）A．小球受到的重力与电场力之比为3：5B．在t=5 s时，小球经过边界MNC．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于电场力做的功D．在1 s～4 s过程中，小球的机械能先减小后增大7．如图甲所示，固定光滑斜面AC长为L，B为斜面中点．一物块在恒定拉力F作用下，从最低点A由静止开始沿斜面向上拉到B点撤去拉力F，物块继续上滑至最高点C，设物块由A运动到C的时间为t0，下列描述该过程中物块的速度v随时间t、物块的动能E随位移x、加速度a随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中，可能正确的是k（）8．在光滑斜面上，一个物块从静止开始自由滑动，经过一小段时间后，从某时刻t1到时刻t2作用一平行于斜面的恒力F在物块上，在这段时间内物块做直线运动，已知物块在时刻t1的速度与时刻t2的速度大小相等，则（）A．在时刻t1和时刻t2，物块的重力势能可能相等B．在时刻t1和时刻t2，物块的动量一定相同C．从时刻t1到时刻t2，F对物块可能做负功D．从时刻t1到时刻t2，物块机械能守恒9．如图，匀强电场水平向左，带正电物体沿绝缘．粗糙水平板向右运动，经A点时动能为100J，到B点时动能减少到80J，减少的动能中有12J转化为电势能，则它再经过B点时动能大小是（）A．4J B．16J C．32J D．64J10．汽车在平直公路上匀速行驶，t1时刻司机减小油门使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速行驶（设整个过程中汽车所受的阻力大小不变）。
以下哪幅图象描述了汽车速度随时间变化（）11．如图所示，与水平面夹角为锐角的斜面底端A 向上有三个等距点B 、C 和D ，即AB=BC=CD ，D 点距水平面高为h ．小滑块以初速从A 点出发，沿斜面向上运动．若斜面光滑，则滑块到达D 位置时速度为零；若斜面AB 部分与滑块有处处相同的摩擦，其余部分光滑，则滑块上滑到C 位置时速度为零，然后下滑．已知重力加速度为g ，则在AB 有摩擦的情况下（ ）A ．从C 位置返回到A 位置的过程中，克服阻力做功为23mgh B ．滑块从B 位置返回到A 位置的过程中，动能变化为零C ．滑块从C 位置返回到B 位置时的动能为13mghD ．滑块从B 位置返回到A 位置时的动能为23mgh 12．在一水平向右匀速传输的传送带的左端A 点，每隔T 的时间，轻放上一个相同的工件，已知工件与传送带间动摩擦因素为μ，工件质量均为m ，经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x ，下列判断正确的有（ ）A ．传送带的速度为xTBC ．在一段较长的时间t 内，传送带因为传送工件而将多消耗的能量为23mtx T D ．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为2mgx μ 13．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示．一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为v 1，方向水平向右；运动至B 点时的速度大小为v 2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A 、B 两点之间的高度差为h 、水平距离为s ，则以下判断中正确的是（ ）A ．A 、B 两点的电场强度和电势关系为E A ＜E B 、φA <φBB ．如果v 2＞v 1，则电场力一定做正功C ．A 、B 两点间的电势差为D ．小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为14．如图所示，将一轻质弹簧从物体B 内部穿过，并将其上端悬挂于天花板，下端系一质量为1 2.0m kg =的物体A 。
平衡时物体A 距天花板h=2．4m ，在距物体A 正上方高为1h =1．8m 处由静止释放质量为2 1.0m kg =的物体B ，B 下落过程中某时刻与弹簧下端的物体A 碰撞（碰撞时间极短）并立即以相同的速度与A运动，两物体不粘连，且可视为质点，碰撞后两物体一起向下运动，历时0．25s 第一次到达最低点，（弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，210/g m s =）下列说法正确的是：（ ） A ．碰撞结束瞬间两物体的速度大小为2m/sB ．碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0．25mC ．碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中，两物体间的平均作用力大小为18ND ．A 、B 到最低点后反弹上升，A 、B 分开后，B 还能上升的最大高度为0．2m15．如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为2m 的物体A 相连，A 放在光滑水平面上，有一质量为m 的物体B ，从高h 处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A 相碰（时间极短）后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B 与A 分开且沿曲面返回上升．下列说法正确的是（ ）A ．物体B 、A 组成的系统，在发生碰撞的过程中动量守恒，在弹簧被压缩的过程中机械能守恒B ．物体B 返回过程中能达到的最大高度为9h C ．物体A 对B的冲量大小为43D ．物体A 对B 做的功为89mgh 16．质量相等的甲、乙两物体在相同的恒定的水平外力作用下由同一起跑线沿不同接触面由同一起跑线沿不同接触面由静止开始运动，两物体的v-t 图象如图所示，则（ ）A ．在t 0后的某时刻甲、乙两物体相对于出发点的位移可能相等B ．0~t 0时间内，物体甲的中间时刻速度小于物体乙的平均速度C ．t 0时刻之前，甲、乙两物体之间的距离是先增大后减小D ．t 0时刻之前，物体乙受到的阻力先是小于物体甲受到的阻力，后是大于物体甲受到的阻力17．如图甲所示，利用我们常见的按压式圆珠笔，可以做一个有趣的实验，先将笔倒立向下按压然后放手，笔将向上弹起一定的高度。
为了研究方便，把笔简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分。
弹跳过程可以分为三个阶段（如图乙所示）：①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见位置a ）；②由静止释放，外壳竖直上升与静止的内芯碰撞（见位置b ）；③碰撞后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处（见位置c ）。
不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（ ）A ．仅减少笔芯中的油，则笔弹起的高度将变小B ．仅增大弹簧的劲度系数，则笔弹起的高度将变小C ．若笔的总质量一定，外壳质量越大笔弹起的高度越大D ．笔弹起的过程中，弹簧释放的弹性势能等于笔增加的重力势能甲 乙参考答案【答案】AB【解析】O的距离先减小后增大，小滑块的速度先增试题分析：小滑块从C点由静止释放，滑块与1大后减小，滑块的动能先增大后减小，在该过程中，绳子拉力对滑块先做正功后做负功，滑O的距离减小，块的机械能先增大后减小，故AB正确；小滑块从C点由静止释放，滑块与1O的距离达到最小，此时小球小球下降，当连接滑块P的细绳与直杆恰垂直时，滑块C与1O距离再增大，小球再上升，在这个过程中小球速度先增大，的速度恰为零，然后滑块与的1后减小，再增大，动能先增大、后减小、再增大，绳子拉力先对小球做负功，然后再做正功，小球的机械能先减小后增大，故CD错误。
考点：功能关系、机械能守恒定律【名师点睛】了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，分析清楚滑块运动过程、知道各力的做功情况即可正确解题。
2．BC【解析】试题分析：q在O1正下方某处时，Q在O2处受力平衡，速率最大，故A错误；Q在O2处加速度为零，Q第一次从O运动到O1的过程中加速度先减小到零后反向增大，故B正确；Q的机械能E等于Q的动能与重力势能之和，由功能关系有△E=W弹+W电，而弹簧弹力一直做负功，即W弹＜0，库仑力也一直做负功，即W电＜0，则△E＜0，即Q的机械能不断减小，故C正确；系统的势能E p等于重力势能、电势能与弹性势能之和，根据能量守恒有△E p+△E k=0，由于Q 的动能E k先增大后减小，所以系统的势能先减小后增大，故D错误．故选BC。
考点：功能关系；电势能【名师点睛】解决本题的关键知道带电小球受力平衡时，合力为0，加速度为零，速度最大．还要知道几个功能关系：①知道电场力做功与电势能的关系；②重力做功与重力势能的关系；③弹力做功与弹性势能的关系；④除重力以外其它力做功与机械能的关系。
3．CD【解析】试题分析：由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电．故A错误．从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，所以在A点是的电势能要大于在B点时的电势能．故B错误．从A到B的过程中，克服重力做功2．0J，电场力做功1．5J，由动能定理可知，粒子在A点的动能比在B点多0．5J，故C正确．从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1．5J，故D正确．故选CD。