高中物理学业水平测试 专题四 考点4 机械能守恒定律及其应用配套课件
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气球匀速上升，受空气浮力作用，机械能同样不守恒；只有 B 项 符合题意．
【例 2】(单选Ⅰ)关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列 说法中正确的是( D )
A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒 C．外力对系统所做的功等于零时，机械能一定守恒 D．物体若只有重力做功，机械能一定守恒 [解析]只有重力或系统内弹力做功才是机械能守恒的条件， A、B、C 中都可能有重力之外的其他力做功，因此机械能不一 定守恒，D 中只有重力做功，机械能一定守恒．
2．(单选Ⅰ)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械 能守恒的是( D )
A．电梯匀速下降 B．汽车刹车到停下来 C．物体沿着斜面匀速下滑 D．物体做自由落体运动 解析：当物体只有重力(或弹簧弹力)做功，其他力不做功(或 其他力做功的代数和为 0)时，物体的机械能才守恒，只有 D 选 项满足．
3．(单选Ⅱ)滑块以速率 v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运 动．当它回到出发点时速率变为 v2，且 v2＜v1，取斜面底端重 力势能为零，则( B )
A．上升时机械能减小，下降时机械能增大 B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小 C．上升过程中动能全部转化为重力势能 D．下降过程中重力势能全部转化为动能 解析：由于v2＜v1，说明斜面不光滑，存在摩擦力，因此， 机械能不守恒．无论是上升，还是下降，摩擦力均做负功，因
此，上升时机械能减小，下降时机械能也减小，B 正确．
能减小，C 错．
•1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2022年3月4日星期五2022/3/42022/3/42022/3/4 •2、科学的灵感，决不是坐等可以等来的。如果说，科学上的发现有什么偶然的机遇的话，那么这种‘偶然的机遇’只能给那些学有素养的人，给那些善 于独立思考的人，给那些具有锲而不舍的人。2022年3月2022/3/42022/3/42022/3/43/4/2022 •3、书籍—通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2022/3/42022/3/4March 4, 2022 •4、享受阅读快乐，提高生活质量。2022/3/42022/3/42022/3/42022/3/4
面的．
Hale Waihona Puke 机械能守恒定律【例 1】(单选Ⅰ，2011 年广东学业水平模拟)下列现象中，机 械能守恒的是(不计空气阻力)( B )
A．沿斜面匀速下滑的物体 B．抛出的钢球做平抛运动 C．跳伞运动员在空中匀速下降 D．气球在平衡力作用下匀速竖直上升 [解析]沿斜面匀速下滑的物体受到摩擦力作用，机械能不守 恒；跳伞运动员在空中受到的空气阻力不能忽略，机械能不守恒；
二、机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能
_____相__等_____． 应用机械能守恒定律解题时，应注意以下问题： (1)注意研究对象和研究过程的选取； (2)在讨论系统的机械能时要灵活选取参考平面； (3)公式中涉及的系统在不同时刻的速度必须是相对于同一
参考系而言； (4)公式中涉及的不同时刻的势能必须是相对于同一参考平
势能的减少量等于动能的增加量，故在中点时，物体动能为 5 J.
5．(多选)以下运动示例中，机械能守恒的是( ABD ) A．自由落体运动 B．竖直上抛运动 C．跳伞运动员张开降落伞匀速下落的运动 D．平抛物体的运动 解析：在自由落体运动、竖直上抛运动、平抛物体的运动
中只有重力做功，机械能守恒，A、B、D 均正确；跳伞运动员 张开降落伞匀速下落的运动中动能不变，重力势能减小，机械
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
1．(单选Ⅰ)下述说法正确的是( D ) A．系统所受的合力为零，机械能一定守恒 B．物体所受合力不为零，机械能一定不守恒 C．物体受到重力、弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒 D．物体只有重力、弹力做功时，机械能一定守恒 解析：物体的机械能是否守恒与合外力是否为零无关，A、 B 都错；物体受到重力、弹力以外的力作用时，只要这些力不 做功，机械能是可以守恒的，C 错；显然，D 正确．
4．(单选Ⅱ)质量为 1 kg 的物体从倾角 30°、长 2 m 的光滑 斜面顶端静止滑下，设初始点为零势能点，当它滑到斜面中点
的机械能与动能分别为( C )
A．10 J 5J
B．10 J 15 J
C．0 J 5J
D．20 J 10 J
解析：物体初速为 0，初始点势能为 0，物体全过程只有重
力做功，则物体机械能守恒且为 0，即可判断 C 正确；这时重力
考点 4 机械能守恒定律及其应用
一、机械能守恒定律 1．机械能：____动__能______和_____势__能_____(包括重力势能 和弹性势能)统称为机械能． 2．机械能守恒定律 (1)当只有重力做功时，物体的_____动__能_____和_____势__能____ 相互转化；
(2)当只有弹力做功时，物体的动能和弹性势能相互转化； (3)当重力和弹力同时做功时，物体的_____动__能________与 ____势__能______发生相互转化； 即只有重力和系统内弹力做功的 情况下，物体的机械能总保持不变，这就是机械能守恒定律． 3．表达式：12_m_v_21_＋__m_g_h_1_＝__12_m_v_22_＋__m_g_h_2_. 4．注意：系统所受合外力为零时机械能不一定守恒，比如 系统内存在相对运动摩擦时．
【例 2】(单选Ⅰ)关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列 说法中正确的是( D )
A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B．做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒 C．外力对系统所做的功等于零时，机械能一定守恒 D．物体若只有重力做功，机械能一定守恒 [解析]只有重力或系统内弹力做功才是机械能守恒的条件， A、B、C 中都可能有重力之外的其他力做功，因此机械能不一 定守恒，D 中只有重力做功，机械能一定守恒．
2．(单选Ⅰ)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械 能守恒的是( D )
A．电梯匀速下降 B．汽车刹车到停下来 C．物体沿着斜面匀速下滑 D．物体做自由落体运动 解析：当物体只有重力(或弹簧弹力)做功，其他力不做功(或 其他力做功的代数和为 0)时，物体的机械能才守恒，只有 D 选 项满足．
3．(单选Ⅱ)滑块以速率 v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运 动．当它回到出发点时速率变为 v2，且 v2＜v1，取斜面底端重 力势能为零，则( B )
A．上升时机械能减小，下降时机械能增大 B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小 C．上升过程中动能全部转化为重力势能 D．下降过程中重力势能全部转化为动能 解析：由于v2＜v1，说明斜面不光滑，存在摩擦力，因此， 机械能不守恒．无论是上升，还是下降，摩擦力均做负功，因
此，上升时机械能减小，下降时机械能也减小，B 正确．
能减小，C 错．
•1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2022年3月4日星期五2022/3/42022/3/42022/3/4 •2、科学的灵感，决不是坐等可以等来的。如果说，科学上的发现有什么偶然的机遇的话，那么这种‘偶然的机遇’只能给那些学有素养的人，给那些善 于独立思考的人，给那些具有锲而不舍的人。2022年3月2022/3/42022/3/42022/3/43/4/2022 •3、书籍—通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2022/3/42022/3/4March 4, 2022 •4、享受阅读快乐，提高生活质量。2022/3/42022/3/42022/3/42022/3/4
面的．
Hale Waihona Puke 机械能守恒定律【例 1】(单选Ⅰ，2011 年广东学业水平模拟)下列现象中，机 械能守恒的是(不计空气阻力)( B )
A．沿斜面匀速下滑的物体 B．抛出的钢球做平抛运动 C．跳伞运动员在空中匀速下降 D．气球在平衡力作用下匀速竖直上升 [解析]沿斜面匀速下滑的物体受到摩擦力作用，机械能不守 恒；跳伞运动员在空中受到的空气阻力不能忽略，机械能不守恒；
二、机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能
_____相__等_____． 应用机械能守恒定律解题时，应注意以下问题： (1)注意研究对象和研究过程的选取； (2)在讨论系统的机械能时要灵活选取参考平面； (3)公式中涉及的系统在不同时刻的速度必须是相对于同一
参考系而言； (4)公式中涉及的不同时刻的势能必须是相对于同一参考平
势能的减少量等于动能的增加量，故在中点时，物体动能为 5 J.
5．(多选)以下运动示例中，机械能守恒的是( ABD ) A．自由落体运动 B．竖直上抛运动 C．跳伞运动员张开降落伞匀速下落的运动 D．平抛物体的运动 解析：在自由落体运动、竖直上抛运动、平抛物体的运动
中只有重力做功，机械能守恒，A、B、D 均正确；跳伞运动员 张开降落伞匀速下落的运动中动能不变，重力势能减小，机械
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
1．(单选Ⅰ)下述说法正确的是( D ) A．系统所受的合力为零，机械能一定守恒 B．物体所受合力不为零，机械能一定不守恒 C．物体受到重力、弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒 D．物体只有重力、弹力做功时，机械能一定守恒 解析：物体的机械能是否守恒与合外力是否为零无关，A、 B 都错；物体受到重力、弹力以外的力作用时，只要这些力不 做功，机械能是可以守恒的，C 错；显然，D 正确．
4．(单选Ⅱ)质量为 1 kg 的物体从倾角 30°、长 2 m 的光滑 斜面顶端静止滑下，设初始点为零势能点，当它滑到斜面中点
的机械能与动能分别为( C )
A．10 J 5J
B．10 J 15 J
C．0 J 5J
D．20 J 10 J
解析：物体初速为 0，初始点势能为 0，物体全过程只有重
力做功，则物体机械能守恒且为 0，即可判断 C 正确；这时重力
考点 4 机械能守恒定律及其应用
一、机械能守恒定律 1．机械能：____动__能______和_____势__能_____(包括重力势能 和弹性势能)统称为机械能． 2．机械能守恒定律 (1)当只有重力做功时，物体的_____动__能_____和_____势__能____ 相互转化；
(2)当只有弹力做功时，物体的动能和弹性势能相互转化； (3)当重力和弹力同时做功时，物体的_____动__能________与 ____势__能______发生相互转化； 即只有重力和系统内弹力做功的 情况下，物体的机械能总保持不变，这就是机械能守恒定律． 3．表达式：12_m_v_21_＋__m_g_h_1_＝__12_m_v_22_＋__m_g_h_2_. 4．注意：系统所受合外力为零时机械能不一定守恒，比如 系统内存在相对运动摩擦时．