机械能专题
机械能专题
一、功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应（也和时间相对应）。
⑪ 按照定义求功。
即：cos W FS θ=，其中S 是指对地的位移(功的数值与参照系的选择有关)，F 是伴随位移全过程的恒力，θ是F 和S方向的夹角。
当090θ︒≤<︒时，cos 0θ>，0W >；表明外力促使物体运动，对物体做正功． 当90180θ︒<≤︒时，cos 0θ<，0W <；表明外力阻碍物体运动，对物体做负功． 当90θ=︒时，不做功．判断方法有：①用力和位移的夹角α判断;②用力和速度的夹角θ判断定;③用动能变化判断. 功是标量．功的正负不表示功的大小． (2)用示功图表示(3)用W Pt =来计算．问题1：弄清求变力做功的几种方法功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用cos W FS θ=，下面对变力做功问题进行归纳总结如下： 1、等值法等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功，求出该变力的功。
而恒力做功又可以用W=FScosa 计算，从而使问题变得简单。
1. 如图1，定滑轮至滑块的高度为h ，已知细绳的拉力为F （恒定），滑块沿水平面由A 点前进S 至B 点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。
求滑块由A 点运动到B 点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。
分析与解：设绳对物体的拉力为T ，显然人对绳的拉力F 等于T 。
T 在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题。
但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功。
而拉力F 的大小和方向都不变，所以F 做的功可以用公式W=FScosa 直接计算。
由图1可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F 的作用点的位移大小为：12sin sin h h S S S αβ∆=-=-11.()T F W W F S Fh αβ==∆=-2、微元法当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和。
专题04 机械能(解析版)
专题04 机械能一、单选题1．下列关于机械能的说法正确的是（）A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体具有的重力势能一定大【答案】C【解析】A．在空中飞行的飞机同时也具有重力势能；故A错误；B．炮弹的质量虽大，但动能或势能不一定大于子弹的，故B错误；C．动能的大小与质量和速度有关，当质量和速度都相同时，动能相同，故C正确；D．重力势能不仅跟质量有关，还跟被举的高度有关，所以质量大的物体具有的重力势能不一定大，故D 错误。
故选C。
2．下列过程中，属于势能转化为动能的是（）A．向上抛出的石子上升过程B．从坡顶匀速滑到坡底的自行车C．竖直向下落得越来越快的冰雹D．足球场上越滚越慢的足球【答案】C【解析】A．向上抛出的石子在上升过程中，它的动能不断减小，势能不断增加，是动能不断转化为势能的过程，故A不符合题意；B．从坡顶匀速滑到坡底的自行车，它的动能不变，势能减小，不是势能转化为动能，故B不符合题意；C．竖直向下落得越来越快的冰雹，势能不断减小，动能不断增加，这个过程是冰雹的势能不断转化为动能的过程，故C符合题意；D．足球场上越滚越慢的足球，势能为零，动能逐渐减小，没有势能转化为动能，故D不符合题意。
故选C。
3．小明将一小球在同一高度第一次竖直上抛，第二次斜上抛，若两次抛出时的动能相等，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．两次小球到达最高点时，动能相等都为零，机械能不相等B．两次小球到达最高点时，动能都不为零，机械能相等C．两次小球到达最高点时，高度相等，机械能不相等D．两次小球到达最高点时，高度不相等，机械能相等【答案】D【解析】不计空气阻力，机械能守恒，两次小球达到最高点时机械能相等；竖直上抛达到最高点时，速度为0，动能为0，动能全部转化为重力势能；斜上抛达到最高点时，竖直方向速度为0，水平方向速度不为0，动能不为0，部分动能转化为重力势能，两次小球到达最高点时，高度不相等。
《机械能》专题(一)
《机械能》专题（一）四川省什邡中学 王树斌一、 知识要点1、 功1） 功的定义：2） 表达式：注意：A 、功是标量，计算满足代数和B 、式中F 必须是恒力C 、式中S 必须D 、式中夹角是指3）、功的正负：A 、F 与S 夹锐角时，W 0，表示是 力做功。
B 、F 与S 夹直角时，W 0，表示是 力做功。
C 、F 与S 夹钝角时，W 0，表示是 力做功。
4）、总功的两种求法：A 、B 、5）、摩擦力做功的特点：6）、相互作用力做功的特点：7）、重力做功与摩擦力做功的比较：2、功率1）、物理意义：2）、平均功率的求法：A 、 B 、 （两种求法）3）、瞬时功率的求法： （有且只有一种求法）3、机车的两种起动方式：1）、以恒定的功率起动：2）、以恒定的加速度起动：总结：共同特点：机车起动问题中常用的几个关系：4、功是 的量度，功和能（动能和势能）都是 量5、变力做功的多种求法：变力做功的求解方法A 、.平均力法：如果参与做功的变力，其方向不变，而大小随位移线性变化，则可求出平均力等效代入公式W=F s cos θ求解.B 、图象法：图线下方所围成的 表示功的大小，即为变力做的功.C 、动能定理法：D 、功能关系法： 能是物体做功的本领，功是能量转化的量度，从能量转化多少的角度来求解.二、典型例题例1（功和能是标量）：匀速圆周运动中，以下不变的量是：（ ）A ．速度B ．加速度C ．向心力D ．动能例2（功的理解）．关于力对物体做功，如下说法正确的是 （ ）A ．滑动摩擦力对物体一定做负功B ．静摩擦力对物体可能做正功C ．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D ．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态例3（功的计算）：A 、B 两物体质量分别为m 和2m ，A 置于光滑水平面上，B置于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A 和B ，使它们前进相同位移，下面说法正确的是：（ ）A ．两次推力做功一样多；B ．第二次推力做功多一些；C ．两次推力做功的功率一样大；D ．第一次推力做功的功率小一些。
高中物理机械能守恒定律专题练习(带详解)
高中物理机械能守恒定律专题练习（带详解)一、多选题1．如图所示，轻杆一端固定一小球，绕另一端O 点在竖直面内做匀速圆周运动，则（ ）A ．轻杆对小球的作用力方向始终沿杆指向O 点B ．小球在最高点处，轻杆对小球的作用力可能为0C ．小球在最低点处，小球所受重力的瞬时功率为0D ．小球从最高点到最低点的过程中，轻杆对小球一直做负功2．如图甲所示，在距离地面高为0.18h m =的平台上有一轻质弹簧，其左端固定在竖直挡板上，右端与质量1m kg =的小物块相接触（不粘连），平台与物块间动摩擦因数040μ=．，OA 长度等于弹原长，A 点为BM 中点．物块开始静止于A 点，现对物块施加一个水平向左的外方F ，大小随位移x 变化关系如图乙所示．物块向左运动050x m =．到达B 点，到达B 点时速度为零，随即撤去外力F ，物块被弹回，最终从M 点离开平台，落到地面上N 点，取210/g m s =，则（ ）A ．弹簧被压缩过程中外力F 做的功为78J ．B ．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为60J ．C ．整个运动过程中克服摩擦力做功为60J ．D ．MN 的水平距离为036m ．3．如图所示，轻弹簧的一端悬挂在天花板上，另一端固定一质量为m 的小物块，小物块放在水平面上，弹簧与竖直方向夹角为θ=30o 。
开始时弹簧处于伸长状态，长度为L ，现在小物块上加一水平向右的恒力F 使小物块向右运动距离L ，小物块与地面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧始终在弹性限度内，则此过程中分析正确的是（ ）A ．小物块和弹簧系统机械能改变了（F-μmg ）LB ．弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大C ．小物块在弹簧悬点正下方时速度最大D ．小物块动能的改变量等于拉力F 和摩擦力做功之和4．一质量为m 的物体，以13g 的加速度减速上升h 高度，不计空气阻力，则（ ） A ．物体的机械能不变B ．物体的动能减少13mghC ．物体的机械能增加23mgh D ．物体的重力势能增加mgh5．下列说法中正确的是（ ）A ．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B ．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的C ．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了D ．能源的利用受能量耗散的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的 6．如图所示，由电动机带动着倾角θ=37°的足够长的传送带以速率v=4m/s 顺时针匀速转动，一质量m=2kg 的小滑块以平行于传送带向下'2v m s =/的速率滑上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数78μ=，取210/g m s =，sin370.60cos370.80︒=︒=，，则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止静止的时间内下列说法正确的是A ．重力势能增加了72JB ．摩擦力对小物块做功为72JC ．小滑块与传送带因摩擦产生的内能为252JD．电动机多消耗的电能为386J7．在高台跳水比赛中，质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．他的重力势能减少了mghB．他的动能减少了FhC．他的机械能减少了（F﹣mg）hD．他的机械能减少了Fh8．如图所示，斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点，物块与斜面间有摩擦．现将物块从O点拉至A点，撤去拉力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零，则物块从A运动到B的过程中()A．经过位置O点时，物块的动能最大B．物块动能最大的位置与AO的距离无关C．物块从A向O运动过程中，弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量D．物块从O向B运动过程中，动能的减少量大于弹性势能的增加量9．航空母舰可提供飞机起降，一飞机在航空母舰的水平甲板上着陆可简化为如图所示模型，飞机钩住阻拦索减速并沿甲板滑行过程中A．阻拦索对飞机做正功，飞机动能增加B．阻拦索对飞机做负功，飞机动能减小C．空气及摩擦阻力对飞机做正功，飞机机械能增加D．空气及摩擦阻力对飞机做负功，飞机机械能减少10．如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4E k 时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F 到停止运动的过程中，下列说法正确的是( )A．撤去外力F 的瞬间，弹簧的伸长量为F2kB．撤去外力F 后，球A、B 和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A 克服外力所做的总功等于2E k二、单选题11．长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触，如图所示．现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为v，重力加速度为g，不计所有的摩擦．则下列说法中正确的是( )A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能B．上述过程中，推力F做的功为FLC．上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45°12．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是()A．太阳能→电能→机械能B．太阳能→机械能→电能C．电能→太阳能→机械能D．机械能→太阳能→电能13．自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次关闭自充电装置，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（）A．500J B．300J C．250J D．200J14．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（）A．重力势能减少，动能不变，机械能减少B．重力势能减少，动能增加，机械能减少C．重力势能减少，动能增加，机械能增加D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒15．有关功和能，下列说法正确的是( )A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能B．物体具有多少能，就一定能做多少功C．物体做了多少功，就有多少能量消失D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少16．如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，Av，C的初速度方向沿斜面水平，大由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v。
(完整word版)专题5：机械能
24.一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.5×103 m/s的速度进入大气层, 逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。
取地面为重力势能零点, 在飞船下落过程中, 重力加速度可视为常量, 大小取为9.8 m/s2。
（结果保留2位有效数字）（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功, 已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。
25. 一长木板置于粗糙水平地面上, 木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁, 木板右端与墙壁的距离为4.5 m, 如图(a)所示。
t=0时刻开始, 小物块与木板一起以共同速度向右运动, 直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。
碰撞前后木板速度大小不变, 方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。
已知碰撞后1s时间内小物块的－t图线如图(b)所示。
木板的质量是小物块质量的l5倍, 重力加速度大小g取10 m／s2。
求(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离。
20（多选）. 质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上, 箱子中间有一质量为m的小物块, 小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。
初始时小物块停在箱子正中间, 如图所示。
现给小物块一水平向右的初速度v, 小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间, 井与箱子保持相对静止。
设碰撞都是弹性的, 则整个过程中, 系统损失的动能为（）A. B.C. D.25．如图所示, 倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱, 相邻两木箱的距离均为l。
工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑, 逐一与其它木箱碰撞。
每次碰撞后木箱都粘在一起运动。
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。
机械能专题练习
机械能-专题练习一、选择题.1、小球由静止沿斜面滚下（不计摩擦）。
那么，小球的（）(A)动能转化为势能(B)势能转化为动能(C)机械能不断增加(D)机械能不断减少2、以下物体中，势能逐渐转化为动能的是（）(A)伞兵在空中匀速下降(B)汽艇在平静的水面上加速行驶(C)火箭加速上升(D)飞行的标枪从高处下落3、质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（）(A)燕子比鸽子飞得快(B)鸽子比燕子飞得快(C)燕子比鸽子飞得高(D)鸽子比燕子飞得高4、跳伞运动员匀速下落的过程中（）(A)动能增大，势能减小(B)动能不变，势能减小(C)动能减小，机械能不变(D)动能增大，机械能增大5、落到地上又弹跳起来的皮球，先被压缩，后恢复原状，关于它的能量变化，以下说法中正确的是（）(A)压缩过程，动能增加，弹性势能增加(B)恢复过程，动能减小，弹性势能增加(C)压缩过程，动能减小，弹性势能减小(D)恢复过程，动能增加，弹性势能减小6、伞兵在匀速下落过程中，他的（）(A)动能增加，势能减少(B) 动能减少，势能增加(C)动能不变，势能减少(D) 动能不变，势能不变7、如图，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，在运动过程中（）(A)动能减小，重力势能增加，总机械能不变(B)动能增加，重力势能减少，总机械能不变(C)动能不变，重力势能增加，总机械能不变(D)动能不变，重力势能增加，总机械能增加8、一滑雪运动员沿斜坡滑下，速度越来越大。
这一过程中，该运动员的（）(A)动能减少，势能增加(B) 动能增加，势能减少(C)动能增加，势能增加(D) 动能减少，势能减少9、以下关于机械能的叙述，正确的是（）(A)一个物体可以既具有动能又具有重力势能(B)速度大的物体具有动能一定大于速度小的物体(C)举得高的物体具有重力势能一定大于举得低的物体(D)水从高处向下泻落的过程中，动能转化为重力势能10、在下列各过程中，物体动能转化为势能的是（）(A)拉弯的弓把箭射出去(B)秋千从低处荡向高处(C)冰雹从天而降(D)向上抛出的石块在空中上升11、关于动能，下列说法中正确的是（）(A)运动的物体一定只具有动能(B)速度越大的物体，动能越大(C)汽车的动能一定比自行车的动能大(D)物体由于运动而具有的能叫动能12、下列过程中,物体的重力势能减少、动能增加的是（）(A)跳伞运动员张开伞后在空中匀速下降(B)雪橇从山坡上加速滑下(C)汽车匀速行驶上一段斜坡(D)直升飞机加速起飞上升13、一木块沿斜面匀速下滑，在下滑过程中，它的（）(A)动能不变，机械能不变(B) 势能减小，机械能不变(C)动能不变，机械能减小(D) 势能减小，机械能增加14、汽车从一斜坡从顶端匀速行驶到底端，在这一过程中汽车的（）(A)动能不变，重力势能减小，总机械能减小(B)动能增大，重力势能减小，总机械能不变(C)动能不变，重力势能减小，总机械能不变(D)动能减小，重力势能不变，总机械能减小15、如图所示的是课本中研究动能跟哪些因素有关时，所画的实验情况示意图。
机械能守恒定律专题
（1）A球转到最低点时的线速度是多少？
（2）在转动过程中半径OA 向左偏离竖直方向的最大角 度是多少？
A B
解：(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:
A
mgr
mgr 2
1 2
mvA2
1 2
mvB 2
B
过最高点做完整的圆周运动,并设D`E=X2, 由几何关系可求得球的运动半径为
r` L
x22
(L)2 2
球由C至圆周最高点过程中,遵守机械能守恒
定律,有:
mg (
L 2
r`)
1 2
mV22
球至圆周最高时,其向心力由球的重力提供,
根据向心力公式得:
mg m V22 r`
解以上各式得:
x2
7L 6
根据机械能守恒定律得:
mg h 1 MV 2 22
设液体密度为ρ有:
mhS
2
M 4hS
所以: V gh 8
（四）系统机械能守恒的问题
处理这类问题时,一是要注意应用系统机械 能是否守恒的判断方法;再是要灵活选取机 械能守恒的表达式.常用的是:
EA EB或EP EK
例8、如图所示,两小球mA、 mB通过绳绕过固定的半径 为R的光滑圆柱,现将A球由 静止释放,若A球能到达圆柱 体的最高点,求此时的速度 大小(mB=2mA).
拉断，现将小球拉起一定高度后放开，小
球到悬点正下方时线刚好被拉断，
(g=10m/s2）求：
（1）球被拉起的高度
（2）线被拉断后，球 落于悬点正下方5m的 水平面上的位置。
5m
专题：多物体机械能守恒
一、绳连接模型
练习1：（多选）如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的
一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直
杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮
等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，
不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是(
)
A.环到达B处时，重物上升的高度d
块A、B分别套在水平杆与竖
直杆上，A、B用一不可伸长
的轻质细绳相连，A的质量是
B质量的6倍，A、B均可看成
质点，如图所示，开始时细
绳水平伸直，A、B静止.由静
止释放B后，已知当细绳与竖
直方向的夹角为60°时，滑
块B沿着竖直杆下滑的速度为
v,则连接A、B的绳长为？
Q1:A、B两个物体受到了哪些力的作用？这
EK+EPG+EP弹=定值
些力对物体做功吗？A、B物体机械能守恒吗？
绳子拉力和物体重力都做功
A、B物体机械能不守恒
A
60°
B
一、绳连接模型
例题1：有一竖直放置
的“T”形架，表面光滑，滑
块A、B分别套在水平杆与竖
直杆上，A、B用一不可伸长
的轻质细绳相连，A的质量是
B质量的6倍，A、B均可看成
质点，如图所示，开始时细
绳水平伸直，A、B静止.由静
B.环到达B处时，环的速度大小是重物的 2倍
关联速度：
C.环从A运动到B过程中减少的机械能大于重物
增加的机械能
一、绳连接模型
练习1：（多选）如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另
一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆
04专题：机械能守恒专题 (含答案)
04专题：机械能守恒专题应用机械能守恒定律解题的基本思路考法1 单个物体的机械能守恒1、如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球(可看作质点)从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，(取g＝10 m/s2)求：（1）小球经过B点时的动能；（2）小球经过最低点C时的速度大小v C；（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小．考法2 多个物体的机械能守恒2、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上。
现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。
已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。
开始时整个系统处于静止状态；释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。
求：(1)斜面的倾角α；(2)A获得的最大速度v m。
3、如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30，质量分别为M 、m 的两个物体A 、B 通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板.开始时用手按住物体A ，此时A 与挡板的距离为s ，B 静止于地面，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态.已知2M m ，空气阻力不计.松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（ ）A ．A 和B 组成的系统机械能守恒B ．当A 的速度最大时，B 与地面间的作用力为零C ．若A 恰好能到达挡板处，则此时B 的速度为零D ．若A 恰好能到达挡板处，则此过程中重力对A 做的功等于弹簧弹性势能的增加量4、如图所示，质量不计的硬直杆的两端分别固定质量均为m 的小球A 和B ，它们可以绕光滑轴O 在竖直面内自由转动。
已知OA ＝2OB ＝2l ，将杆从水平位置由静止释放。
专题06机械能-题目
2024年高考真题-专题06机械能一、单选题1．（2024·浙江·高考真题）一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为42210m -⨯，喷水速度约为10m/s ，水的密度为3110⨯kg/m 3，则该喷头喷水的功率约为（ ）A ．10WB ．20WC ．100WD ．200W2．（2024·山东·高考真题）如图所示，质量均为m 的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l 的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为d （d <l ）。
两木板与地面间动摩擦因数均为μ，弹性绳劲度系数为k ，被拉伸时弹性势能E =12kx 2（x 为绳的伸长量）。
现用水平力F 缓慢拉动乙所坐木板，直至甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，k 保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g ，则F 所做的功等于（ ）A ．2(m )()2g mg l d kμμ+- B ．23(m )()2g mg l d k μμ+- C ．23(m )2()2g mg l d k μμ+- D ．2(m )2()2g mg l d k μμ+- 3．（2024·全国·高考真题）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（ ）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 4．（2024·江西·高考真题）庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m ，水流量10m 3/s ，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（ ） A ．109W B ．107W C ．105W D ．103W5．（2024·安徽·高考真题）某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h 的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v ．已知人与滑板的总质量为m ，可视为质点．重力加速度大小为g ，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（ ）A ．mghB ．212mvC ．212mgh mv +D ．212mgh mv - 6．（2024·北京·高考真题）如图所示，光滑水平轨道AB 与竖直面内的光滑半圆形轨道BC 在B 点平滑连接。
高中物理《机械能守恒定律》专题训练
高中物理《机械能守恒定律》专题训练1.(2022全国乙,16,6分)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。
小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于 ( )A.它滑过的弧长B.它下降的高度C.它到P点的距离D.它与P点的连线扫过的面积答案 C 如图所示,x为PA间的距离,其所对的圆心角为θ,小环由P点运动到A点,由动能定理得mgh=12mv2,由几何关系得h=R-R cos θ,所以v=√2gR(1−cosθ)。
由于1-cos θ=2 sin2θ2,sinθ2=x2R,所以v=√2gR(1−cosθ)=√2gR×2×x24R2=x√gR,故v正比于它到P点的距离,C正确。
2.(2022全国甲,14,6分)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。
运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。
要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于 ( )A.ℎk+1B.ℎkC.2ℎkD.2ℎk−1第1页共70页答案 D 运动员从a处滑至c处,mgh=12m v c2-0,在c点,N-mg=m v c2R,联立得N=mg(1+2ℎR ),由题意,结合牛顿第三定律可知,N=F压≤kmg,得R≥2ℎk−1,故D项正确。
3.(2022北京,8,3分)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。
某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。
无论在“天宫”还是在地面做此实验, ( )A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化答案 C 在“天宫”中是完全失重的环境,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,细绳拉力提供小球做圆周运动所需的向心力,小球的线速度大小、向心加速度大小、向心力(细绳的拉力)大小均不变,无论在“天宫”还是在地面,细绳的拉力始终与速度垂直而不做功,故只有C正确。
机械能守恒定律专题
机械能守恒定律专题1. 简介机械能守恒定律是物理学中的一条重要定律，它描述了在特定条件下，机械能在系统中的守恒性质。
机械能守恒定律是基于能量守恒原理的推论，可以应用于各种物理现象和问题的分析和解决。
2. 机械能的定义机械能是指一个物体由于位置和速度而具有的能量。
简单地说，机械能包括了动能和势能两个部分。
•动能（Kinetic Energy）是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
动能的数学表达式为$E_k =\\frac{1}{2}mv^2$，其中m是物体的质量，v是物体的速度。
•势能（Potential Energy）是物体由于位置而具有的能量，它与物体的高度和受力有关。
常见的势能有重力势能和弹性势能等。
重力势能的数学表达式为E p=mgℎ，其中m是物体的质量，g是重力加速度，ℎ是物体的高度。
机械能守恒定律指出，一个系统中的机械能总量在没有外力做功的情况下保持不变。
3. 机械能守恒定律的表述根据机械能的定义和能量守恒原理，可以得出机械能守恒定律的表述如下：在一个封闭的系统中，在无外力做功的情况下，系统的机械能总量保持不变。
即初始机械能等于末尾机械能。
这个定律可以用数学方程表示为：E k1+E p1=E k2+E p2其中，E k1和E p1是系统的初始动能和势能，E k2和E p2是系统的末尾动能和势能。
4. 应用案例机械能守恒定律可以应用于各种物理现象和问题的分析和解决。
下面以一些典型案例来说明：4.1 自由落体考虑一个物体从高处自由落下的情况。
假设物体的初始高度为ℎ1，速度为0。
根据机械能守恒定律，可以得到：E k1+E p1=E k2+E p2因为初始时速度为0，所以初始动能E k1=0。
另外，初始时的势能E p1=mgℎ1，末尾时的动能$E_{k2} = \\frac{1}{2}mv^2$，末尾时的势能E p2=0。
代入上述方程可得：$0 + mgh_1 = \\frac{1}{2}mv^2 + 0$化简后可得：$v = \\sqrt{2gh_1}$这就是自由落体中物体的末尾速度与初始高度之间的关系。
机械能专题
图1 机械能【主要知识点】关于机械能这部分内容，主要是弄清楚机械能的定义，动能和势能的概念以及运用这些概念判断日常生活中动能和势能的变化。
【考点预测】【预测1】判断物体具有动能还是势能例题1：说明下列个物体具有什么形式的机械能。
（1）手表里上紧的发条； （2）举高的铅球；（3）空中飞行的炮弹； （4）竖直上抛的小球在最高点时；（5）斜向上打出的炮弹在最高点时。
经常出现的变形试题有：1.建三峡水电站，先要修建较长较高的拦水坝,如图1所示,你认为主要原因是 〔 〕A ．增大上游水的动能,可转化为较大的势能B ．增大上游水的势能,可转化为较大的动能 C.利用功的原理D.以上说法都有错误2.北京时间10月12日9时39分,中国载人航天工程总指挥陈炳德宣布：神舟六号载人航天飞行发射成功.请分析:如图2所示的在椭圆轨道上正常运行的“神六”号飞船 〔 〕A ．既有动能,又有重力势能B ．只有动能,没有重力势能C ．只有重力势能,没有动能D ．没有动能和重力势能 【预测2】分析物体在运动过程中动能和势能是如何转化的例题2：蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育运动，在运动员离开蹦床弹向空中的过程中，运动员具有的 〔 〕A ． 动能增加，势能减少 B.动能增加，势能增加C.动能减少，势能减少D.动能减少，势能增加经常出现的变形试题有：1．如图3所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是A ． 重力势能减小，弹性势能增大B ． 重力势能增大，弹性势能增大C ． 重力势能减小，弹性势能减小图2D ． 重力势能增大，弹性势能减小2. 蹦极-----勇敢者的游戏,起源于太平洋的瓦努阿图群岛,是当地青年的成年礼,如图4（a ）所示,请你结合图4（b ）所示的蹦极模拟图(b 点为橡皮筋不系小石块自然下垂的终点，过b 点后橡皮筋发生形变，再带动石块下坠到最低点c 点),选出合理的说法是 〔 〕A. 小石块减少的重力势能全部转化为动能B. 小石块经过b 点后，橡皮筋开始具有弹性势能C. 小石块的动能一直在增加D. 小石块到达c 点时,动能为零3.浩浩同学上学迟到了,他急急忙忙地加快速度跑上楼,如图5所示,这个过程中,浩浩同学的动能 ,势能 . (填“增大”、“不变”或“减小”)【预测3】探究动能与质量、速度的关系及重力势能与质量、高度的关系 4．物体的质量和它的速度都能影响物体的动能.请你分别研究下列表格中的数据.并完成下列问题.(1)从数据可以看出,质量和速度相比,哪个对物体的动能影响更大？你能简述理由吗?(2)你能通过分析以上数据得到的规律完成表格中的最后一栏吗??【达标训练】一、选择题1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）A ．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用【 】B ．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用C ．他的重力势能转化成了动能和内能D ．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变2．如图所示，小球沿轨道由静止从A 处运动到D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦【 】 图5力，仅有动能和势能互相转化．则A ．小球在A 处的动能等于在D 处的动能B ．小球在A 处的动能大于在D 处的动能C ．小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能D ．小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能3．下列对雨滴在空中匀速下落过程的分析(不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力)，正确的是【 】A ．雨滴受到平衡力的作用B ．雨滴下落过程中机械能保持不变C ．雨滴受到的重力大于它受到的阻力D ．雨滴的重力势能转化为动能4.迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的【 】A ．动能转化为势能，机械能不变B ．动能转化为势能，机械能增大C ．动能不变，势能增大，机械能增大D ．动能不变，势能不变，机械能不变5．荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。
机械能守恒定律-专题
机械能守恒定律1. 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.2. 对机械能守恒定律的理解：（1）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.即 E 1 = E 2 或 1/2mv 12 + mgh 1= 1/2mv 22 + mgh 2（2）物体（或系统）减少的势能等于物体(或系统)增加的动能，反之亦然。
即 -ΔE P = ΔE K（3）若系统内只有A 、B 两个物体，则A 减少的机械能E A 等于B 增加的机械能ΔE B 即 -ΔE A = ΔE B 二、例题导航：例1、如图示，长为l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m 的小球，为使轻质硬棒能绕转轴O 转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度v= 。
解：系统的机械能守恒，ΔE P +ΔE K =0因为小球转到最高点的最小速度可以为0 ，所以，例 2. 如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。
一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B 连结，A 的质量为4m ，B 的质量为m ，开始时将B 按在地面上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B 上升。
物块A 与斜面间无摩擦。
设当A 沿斜面下滑S 距离后，细线突然断了。
求物块B 上升离地的最大高度H.解：对系统由机械能守恒定律 4mgSsin θ – mgS = 1/2× 5 mv 2 ∴ v 2=2gS/5细线断后，B 做竖直上抛运动，由机械能守恒定律 mgH= mgS+1/2× mv 2 ∴ H = 1.2 S例 3. 如图所示，半径为R 、圆心为O 的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m 的重物，忽略小圆环的大小。
lmg l mg v m mv22212122⋅+⋅=⎪⎭⎫⎝⎛+gl gl v 8.4524==∴（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图)．在 两个小圆环间绳子的中点C 处，挂上一个质量M = m 的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M ．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M 下降的最大距离．（2）若不挂重物M ．小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态?解：(1)重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度 为零时，下降的距离最大．设下降的最大距离为h ，由机械能守恒定律得 解得 （另解h=0舍去）(2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为 a ． 两小环同时位于大圆环的底端． b ．两小环同时位于大圆环的顶端．c ．两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端．d ．除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称．设平衡时，两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上(如图所示)．对于重物，受绳子拉力与重力作用， 有T=mg对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳的拉力T 、 竖直绳子的拉力T 、大圆环的支持力N.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等，方向相反得α=α′, 而α+α′=90°，所以α=45 °例 4. 如图质量为m 1的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m 2的物体B 相连，弹簧的劲度系数为k ，A 、B 都处于静止状态。
物理：机械能、能量守恒定律专题
机械能、能量守恒定律专题一．不定项选择题1．一个质量为m 的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角030=α的斜面，其加速度为g 43,这物体在斜面上上升的最大高度为h ，则此过程中正确的是（ ）A ．动能增加mgh 23 B ．重力做负功mghC ．机械能损失了mgh 21 D ．物体克服摩擦力做功mgh 212．下列说法中正确的是（ )A ．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行B ．知道阿伏加德罗常数、该气体摩尔质量和质量，就可以估算气体中分子间的平均距离C ．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来越大D ．气体分子的速率分布规律遵从统计规律，在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确的3．如图所示,小球以初速度为v 0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h 的斜面顶部。
右图中A 是内轨半径大于h 的光滑轨道、B 是内轨半径小于h 的光滑轨道、C 是内轨半径等于h 光滑轨道、D 是长为h 21的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O 点向上转动的小球。
小球在底端时的初速度都为v0,则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（）OD二．填空、实验题1．人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的，它们对人体血液温度很敏感，当下丘脑温度高于37℃时，人体散热机制（如血管舒张、出汗等）就活跃起来，已知在37℃时蒸发18g汗水所需能量E=4300J。
现有一中年人慢步行走时肌体新陈代谢功率为35W，而此时人体通过传导辐射等方式（不包括出汗）产生散热功率只有33W，因此人体要通过出汗来保持散热和代谢的平衡,即保持体温为37℃，那么此人慢步行走1h通过出汗所消耗的能量为J，约出汗g.2．用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力（单摆摆角小于5º），计算机屏幕上得到如图a所示的F–t图像.然后将单摆挂在测力探头上,使单摆保持静止，得到如图b所示的F–t图像。
专题06 机械能-2023年高考物理二轮复习全攻略
机械能复习方略考纲定位 (2)知识重现 (2)规律总结 (5)一、常用结论 (5)二、规律应用 (6)三．本章考试题型归纳与分析 (7)四．能量为核心的综合应用问题 (7)列表总结本章 (7)机械能 (8)2022年考高真题练习 (9)参考答案 (14)考纲定位高考命题点 考纲要求高考真题1.功和功率 理解功和功率．了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义.见2022年高考真题练习2.动能和动能定理理解动能和动能定理．能用动能定理解释生产生活中的现象.3.重力势能和弹性势能理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系．定性了解弹性势能.4.机械能守恒定律通过实验，验证机械能守恒定律．理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性．能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题.5.能量守恒定律理解能量守恒定律，能用能量守恒的观点解释自然现象，体会能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一.知识重现一、功和功率 1．功(1)表达式W ＝Fl cos α，α是力F 与位移l 的方向夹角．适用于恒力做功的计算，可理解为力F 乘以沿力方向的位移l cos α，也可理解为位移l 乘以沿位移方向的分力F cos α. (2)功的正负：功是标量，但有正负之分，功的正负可用来判断动力对物体做功还是阻力对物体做功．(3)一对作用力与反作用力做功：作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，这两个物体各自发生的位移并不确定．当作用力做功时，反作用力可能做功也可能不做功，可能做正功也可能做负功． 2．功率的两个公式(1)P ＝Wt.所求出的功率是时间t 内的平均功率．(2)P ＝Fv cos α.其中α是F 与v 方向的夹角；若v 取瞬时速度，则对应的P 为瞬时功率；若v 取平均速度，则对应的P 为平均功率．注意：发动机的功率指发动机的牵引力F 的功率，而不是汽车所受合外力的功率，因牵引力与速度同向，故有P ＝Fv . 3．机车启动的两种典型方式恒定功率启动 恒定加速度启动图象OA 过 程分析P 不变：P v F v↑⇒=↓ F F a m-⇒=↓阻加速度减小的加速直线运动a 不变：F F a m-=阻⇒F 不变v ↑⇒P Fv =↑1P Fv ⇒=额匀加速直线运动，维持时间10v t a=AB 过 程分析m F F =0a ⇒=m Pv F ⇒=阻做速度为v m 的匀速直线运动P F F v F a vm-↑⇒=↓⇒=↓额阻加速度减小的加速度直线运动，在B 点达到最大速度，m P v F =额阻二、动能定理 1．动能(1)定义式：E k ＝12mv 2，v 为物体相对地的速度．(2)标量：物体的速度变化，动能不一定变化，如匀速圆周运动．物体的动能变化，速度(大小)一定发生变化． 2．动能定理(1)内容：力对物体所做的总功等于物体动能的变化． (2)表达式：W ＝ΔE k ＝E k2－E k1.注意：动能定理表达式是一个标量式，不能在某个方向上应用动能定理．三、机械能守恒定律 1．重力势能(1)表达式：E p ＝mgh ，是标量，但有正负，正负表示物体的重力势能比它在零势能面上大还是小．(2)特点：是地球和物体共有的，其大小与零势能面的选取有关．重力势能的变化是绝对的，与零势能面的选取无关．(3)重力做功与重力势能变化的关系：W G＝E p1－E p2.2．弹性势能(1)特点：物体由于发生弹性形变而具有的能量．弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关．(2)弹力做功与弹性势能变化的关系：W弹＝E p1－E p2.3．机械能守恒定律的内容在只有重力(或系统内弹力)做功的情况下，物体系统内的动能和重力势能(或弹性势能)发生相互转化，而机械能的总量保持不变．4．机械能守恒定律的表达式(1)守恒式：E1＝E2或E k1＋E p1＝E k2＋E p2.E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能．(2)转化式：ΔE k＝－ΔE p或ΔE k增＝ΔE p减．系统势能的减少量等于动能的增加量．(3)转移式：ΔE A＝－ΔE B或ΔE A增＝ΔE B减．系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能．注意：应用守恒式时需要规定重力势能的零势能面，应用转化式或转移式时则不必规定重力势能的零势能面．四、功能关系和能量守恒1．功能关系的应用关键在于将对“功”(或“能量转化”)的求解转化为对“能量转化”(或“功”)的求解，特别是涉及机械能、动能和内能三种能量转化过程的分析．几种常用的功能关系如下：(1)外力对物体所做的总功等于物体动能的增量，即W总＝ΔE k＝E k2－E k1(动能定理)．(2)重力做功对应重力势能的减少量，即W G＝－ΔE p＝E p1－E p2.重力做多少正功，重力势能就减少多少；重力做多少负功，重力势能就增加多少．(3)弹力做功对应弹性势能的减少量，即W弹＝－ΔE p＝E p1－E p2.弹力做多少正功，弹性势能就减少多少；弹力做多少负功，弹性势能就增加多少．(4)除重力或弹力以外的其他力做的功与物体机械能的增量相对应，即W其他＝ΔE＝E2－E1.2．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，除物体的动能、势能外，还涉及内能、电能等其他形式的能量参与转化．对能量守恒定律的两种理解如下：(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等．(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．规律总结一、常用结论1. 求机械功的途径： （1）用定义求恒力功。
专题06机械能-答案
2024年高考真题-专题06机械能参考答案：1．C【详解】设Δt 时间内从喷头流出的水的质量为·Δm Sv t ρ=喷头喷水的功率等于Δt 时间内喷出的水的动能增加量，即212ΔΔmv W P t t==联立解得100W P =故选C 。
2．B【详解】当甲所坐木板刚要离开原位置时，对甲及其所坐木板整体有0kx mg μ=解得弹性绳的伸长量0mgx kμ=则此时弹性绳的弹性势能为222200122m g E kx kμ==从开始拉动乙所坐木板到甲所坐木板刚要离开原位置的过程，乙所坐木板的位移为10x x l d =+-则由功能关系可知该过程F 所做的功2013()()2mg W E mgx mg l d kμμμ=+=+-故选B 。
3．C【详解】方法一（分析法）：设大圆环半径为R ，小环在大圆环上某处（P 点）与圆环的作用力恰好为零，如图所示设图中夹角为θ，从大圆环顶端到P 点过程，根据机械能守恒定律21(1cos )2mgR mv θ-=在P 点，根据牛顿第二定律2cos v mg m Rθ=联立解得2cos 3θ=从大圆环顶端到P 点过程，小环速度较小，小环重力沿着大圆环圆心方向的分力大于小环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，从P 点到最低点过程，小环速度变大，小环重力和大圆环对小环的弹力合力提供向心力，所以大圆环对小环的弹力逐渐变大，根据牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。
方法二（数学法）：设大圆环半径为R ，小环在大圆环上某处时，设该处与圆心的连线与竖直向上的夹角为θ(0)θπ≤≤，根据机械能守恒定律21(1cos )2mgR mv θ-=(0)θπ≤≤在该处根据牛顿第二定律2cos v F mg m Rθ+=(0)θπ≤≤联立可得23cos F mg mg θ=-则大圆环对小环作用力的大小23cos F mg mg θ=-根据数学知识可知F 的大小在2cos 3θ=时最小，结合牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。
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机械能章节知识要点
1．一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。
2．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。
3．运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
4．势能分为重力势能和弹性势能。
5．重力势能：物体由于被举高而具有的能。
6．物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
7．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。
8．物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。
9．机械能：动能和势能的统称。
（机械能=动能+势能）单位是：焦耳
10，动能和势能之间可以互相转化的。
方式有：
动能重力势能；
动能弹性势能。
11．自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和
水能
机械能专题
1.下图是张博同学在运动场上看到的一些场景，他运用学过的物理知识进行分析，下列分析正确的是（）
A.王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用
B.张红同学百米冲线后没有立即停下来，是因为受到惯性的作用
C.张彦同学在做引体向上，当他在单杠上静止不动时，他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力
D.李宁同学正在跳高，当他腾跃到最高点时，势能最大
2.针对如图所示的情景，下列说法正确的是
A.甲：从光滑的滑梯上滑下时，小孩的动能转化为势能
B.乙：对拉力器的作用力能使弹簧伸长，说明力能使物体发生形变
C.丙: 往纸条上吹气，发现纸条会上升，是因为纸条受到的重力减小了
D.丁：在水平面上匀速推动箱子时，箱子受到的水平推力大于摩擦力
3.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。
小丽同学荡秋
千时的情景如图所示，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（）
A.动能一直增大，重力势能一直减小
B.动能一直减小，重力势能一直增大
C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
4.如图所示的四幅图中，没有发生动能与势能相互转化的是（）
5.如图是冬奥会高山滑雪运动员从山上的最高处由静止开始下滑的情景，下列说法中正确的是（）
A.滑雪运动员滑下过程中，机械能始终保持不变
B.滑雪运动员在最高点时只有动能，没有重力势能
C.滑雪运动员滑下过程中，重力势能全部转化为动能
D.滑雪运动员弓下身体，是为了降低重心，增加稳定性
6.如图，是一名滑雪者高速滑行中冲过一个雪包而腾空跃起的过程，
此过程中（）
A．滑雪者重力势能转化为动能
B．滑雪者到达最高点时重力势能最大，动能为零
C．滑雪者到达最高点时重力势能最大，动能不为零
D．滑雪者到达最高点时重力势能、动能均最大
7.如图所示是把不同的小球放在相同的斜面上自由滚下。
撞击静止于水平面上的木块进行实验，能说明物体的动能与物体的速度有关的是（）
A．甲、丙 B．乙、丙C．甲、乙 D．甲、乙、丙
8.过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升
到最高端，时而从最高端飞驰而下（如图，从a处启动，上升到最高点b处后运
动到c处。
）．不计能量损失，下列说法正确的是（）
A．a点机械能小于b点机械能
B．a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大
C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变
D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大
9.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化．则（）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能
B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
10.如所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）
A ．铅球由A →
B 时，动能逐渐增大
B ．铅球在B 点的机械能大于a 点的机械能
C ．铅球由B →C 时，机械能逐渐减小
D ．铅球在C 点时动能最大
11.两架歼击机正在空中某一高度做匀速飞行，一架空中加
油机给其加油，加油后歼击机仍以原来的高度和速度做匀
速飞行，则战斗机的（ ）
A ．动能增加，势能减少，机械能不变
B ．动能不变，势能不变，机械能不变
C ．动能增加，势能增加，机械能增加
D ．动能减少，势能不变，机械能减少
12.在温哥华冬奥会上，来自黑龙江省的选手李妮娜在自由式滑雪比赛中获得银牌。
她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空
气阻力，下列说法正确的是（ ）
A ．从a 点向b 点运动过程中，重力势能全
部转化为动能
B ．在a 点和c 点速度都为零，因此重力势
能相等
C ．从c 点下落到d 点过程中，重力势能转化为动能
D ．在a 点和e 点都处于静止状态，因此机械能相等 13.如图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd 从a 点运动到d 点，
钢珠（ ）
A ．通过d 时的速度比通过c 时大
B ．a 运动到b 的过程中，动能转化为重力势能
C ．在c 点比在b 点的重力势能小
D ．从b 运动到c 的过程中，机械能转化为重力势能
14.在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的 应用。
如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确．．．
的解释是（ ） A ．向井内放送水桶时，人对配重（石块）做功，使配重的重力势能增大
B ．向井内放送水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力
C ．往上提水时，配重（石块）帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小
D ．往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力
15.2010年1月17日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号”运载火
箭成功发射第三颗北斗导航卫星。
承载卫星的火箭竖直向下喷出的气体，
对火箭产生了向上的巨大推力，火箭和卫星一起加速上升，如图所示，在这个过程中（ ）
A ．火箭对卫星的推力大于卫星的重力，卫星的机械能增加
B ．火箭对卫星的推力大于卫星的重力，卫星的机械能减少
C ．火箭对卫星的推力小于卫星的重力，卫星的机械能增加
D ．火箭对卫星的推力小于卫星的重力，卫星的机械能减少
16.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。
铅球离手后，在空中飞行过
程中动能E K 随时间t 变化的曲线最接近的是（ ）
a 起点
b
c
d 落地点
e 停止点 a b c d
A B C D
17.在冬奥会上，韩晓鹏获得我国滑雪史上的首枚奥运金牌，为我国雪上项目走向世界打开大门．某同学用数学方法描述了他在上升和下落过程中重力势能与高度的大致关系，下列四幅图象中正确的是( )
18.如图所示，是小明在荡秋千的过程，秋千由A点运动到B的的过程中能量的转化情况
是，当秋千运动到B点时，从小明的口袋里掉出一个硬币，则硬币会落在。
（B点下方偏左、B点下方偏右、B点正下方）
19..当过山车达到最高点时，动能，势能。
（“为0”、“不为0”）
20.将如图所示的滚摆由高出释放，滚摆会上下反复的运动，善于观察的小明发现滚摆上升的高度越来越低其原因是。
18题图 19题图 20题图 21题图
21.如图是蹦床运动，在蹦床恢复形变将运动员弹向空中的过程中的能量转化为：。
22.乒乓球和跳远都是大家所熟悉的体育项目，如图在使用球拍击打乒乓球时，若以球拍为研究对象，该过程的施力物体是，在跳远时，要先助跑，助跑的速度越快运动员具有的就越大。
23.如图为一座水利发电站，通过观察可以发现，发电机与水库之间存在较大的高度差，这一做法的目的是，水利发电的主要优有。
22题图 23题图
24.2008年北京奥运会，自行车公路赛是一项耐力的比赛，如图是自行车运动员在奋力蹬车，在比赛过程中，是将运动员体内的能转化为能。
25.如图在跳板跳水比赛中，跳板把运动员弹向空中及运动员离开跳板上升的过程中能量转化过程为；运动员腾空跳起向上运动再向下落入水中前，在此过程中运动员的动能变
化情况为。
24题图 25题图 26题图
26.如上图，奔驰的汽车燃烧汽油，是将汽油的能转化为能；太阳能汽车在行驶时，所发生的主要能量转化过程为。
27.甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上．甲、乙两人质量相等，甲上行中动能________（选填“增加”、
“不变”、“减少”）．某时刻他们的位置如图所示，该
时刻甲的重力势能_______乙的重力势能，甲的机械能
_______乙的机械能．（选填“大于”、“等于”、“小
于”）．若此时上行的扶梯突然停止运动，甲会向前倾，
原因是________________________________________。
28.如图所示，中国客运列车进行第六次大提速，列车提速后时速可达到250km/h．但提速后的列车，在沿途的小站均不停车．善于思考的小东同学和同学们一起提出一些问题，请你利用所学的物理知识，回答这些问题：
(1)列车提速后，进站刹车时间加长，站内道轨的温度急剧升高，
这是因为。
(2)请你从节约能源的观点出发帮助小东同学设计一个减少因刹车和启动而导致能量损耗的具体方案，并说明你设计此方案的物理原理．
①你的方案是：
②原理是：
阶梯型滑轮组的分析方法。