机械能及其守恒定律总复习

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2020年高考物理总复习：机械能守恒定律

例 3 如图所示，一半径为 R 的光滑半圆柱水平悬空放置，C 为圆柱最高点，两小球 P、Q 用一轻质细线悬挂在半圆柱上，水平挡板 AB 及两小球开始时位置均与半圆柱的圆心在同
一水平线上，水平挡板 AB 与半圆柱间有一小孔能让小球通过，两小球质量分别为 mP＝m，mQ＝4m，水平挡板到水平面 EF 的距离为 h＝2R，现让两小球从图示位置由静止释放，当小球 P 到达最高点 C 时剪断细线，小球 Q 与水平面 EF 碰撞后等速反向被弹回，重力加速度为 g，不计空气阻力，取π ≈3.求：
力势能增量的负值，即 WG＝－Δ Ep＝－(Ep2－Ep1) ＝Ep1－Ep2.
③重力势能的变化量是绝对的，与零势能面的选
择无关．
2．弹性势能 (1)概念：物体由于发生__弹__性__形__变___而具有的能． (2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量__越__大__，劲度系数__越__大__，
【解析】小球以 v 竖直上抛的最大高度为 h，到达最大高度时速度为 0；小球不能上升到最高点就做斜抛运动了，不能击中触发器，故 A 错误；小球离开斜面后做斜抛运动了，不能击中触发器，故 B 错误；根据机械能守恒定律可知，小球上升到最高点时速度刚好等于零，可以击中触发器，故 C 正确；在双轨中做圆周运动时到达最高点的速度可以为零，所以小球可以上升到最高点并击中触发器，故 D 正确．
【小结】1.本题中剪断细线前，细线对两小球均做功，两小球的机械能均不守恒，但取两小球和细线为系统，则只有重力做功，满足机械能守恒．剪断细线后两小球的机械能均守恒，因此运用机械能守恒定律解题时，一定要注意研究对象的选择．
2．系统机械能守恒时，内部的相互作用力分为两类：

2025高考物理总复习机械能守恒定律

为k，重力加速度为g，B始终未与地面接触。从释放B到B第一次下落至最低点的
过程中，下列说法正确的是（
）

刚释放物体B时，物体A受到细线的拉力大小为
2
A.
B. 物体B下落至最低点时，A和弹簧组成的系统机械能最大

C. 物体A的速度最大时弹簧的形变量为

D. 物体A的最大速度为
2
2
目录
高中总复习·物理
第32课时
机械能守恒定律
CONTENTS
01
02
立足“四层”·夯基础
着眼“四翼”·探考点
概念公式定理
题型规律方法
03
聚焦“素养”·提能力
巧学妙解应用
01
立足“四层”·夯基础
概念公式定理
目录
高中总复习·物理
目录
高中总复习·物理
（粤教版必修第二册第104页“资料活页”）地铁线路节能设计—
2
3
1

，图（b）中根据机械能守恒定律有 mg ＋
2
2
2
4
×2m ，解得vb＝
1

mg ＋
2
2
4
1
＝ m 2 ，
2
6
4
1
＝
2
，图（c）中根据机械能守恒定律有
14

1
2
＋mg· ＝ ×2m ，解得vc＝
，则有vc＞va＞vb，故
2
2
4
选C。
目录
高中总复习·物理
考点三多物体系统的机械能守恒 [多维探究类]
1
解析：设释放B前弹簧的压缩量为x0，对A有kx0＝mgsin θ＝ mg，刚释放B瞬间，

2022年高考物理一轮复习考点归纳机械能及其守恒定律

五机械能及其守恒定律一、基本概念和规律1．功的分析(1)恒力做功的判断：依据力与位移方向的夹角来判断。

(2)曲线运动中功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，0°≤α＜90°时，力对物体做正功；90°＜α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功。

(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功。

此方法常用于判断两个相联系的物体。

2．功的计算(1)恒力做功的计算方法(2)变力做功的分析与计算方法以例说法应用动能定理用力F把小球从A处缓慢拉到B处，F做功为WF，则有：W F－mgl(1－cos θ)＝0，得W F＝mgl(1－cos θ)微元法质量为m的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩擦力做功W f＝f·Δx1＋f·Δx2＋f·Δx3＋…＋f·Δx n＝f(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…＋Δx n)＝f·2πR功率法汽车以恒定功率P在水平路面上运动时间t的过程中，牵引力做功W F ＝Pt等效转换法恒力F把物块从A拉到B，轻绳对物块做的功W＝F·⎝⎛⎭⎪⎫hsin α－hsin β平均力法弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中，克服弹力做功W＝kx1＋kx22·(x2－x1)图象法根据力(F)—位移(l)图象的物理意义计算变力对物体所做的功，如图，横轴上方阴影部分的面积减去横轴下方阴影部分的面积在数值上等于变力所做功的大小(1)公式P＝Wt和P＝F v的区别P＝Wt是功率的定义式，P＝F v是功率的计算式。

(2)平均功率的计算方法①利用P－＝Wt。

②利用P－＝F v－cos α，其中v－为物体运动的平均速度。

(3)瞬时功率的计算方法①利用公式P＝F v cos α，其中v为t时刻的瞬时速度。

②利用公式P＝F v F，其中v F为物体的速度v在力F方向上的分速度。

高考物理总复习专题六机械能守恒定律(讲解部分)

(4)重力势能的变化与重力做功的关系重力对物体做多少正功,物体的重力势能就减少多少;重力对物体做多少负功,物体的重力势能就增加多少,即WG=-ΔEp。 2.弹性势能:物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大、劲度系数越大, 弹簧的弹性势能越大。五、机械能守恒定律 1.内容在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
二、求变力做功的方法 1.根据W=Pt计算一段时间内做的功,此公式适用于功率恒定的情况。 2.根据力(F)-位移(l)图像的物理意义计算力对物体所做的功,如图中阴影部分的面积在数值上等于力所做功的大小。
3.利用动能定理求功
W合=W1+W2+W3+…+Wn=ΔEk=Ekt-Ek0=
1 2
m
vt2
3.发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率。它是人们对机械进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可以小于其额定功率,可以等于其额定功率,但是机械不能长时间超负荷运行,否则会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由P=Fv可知,在功率一定的条件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比。
(1)拉力F做的功。 (2)重力mg做的功。 (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功。 (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。解题导引 (1)拉力F大小不变,但方向不断改变→变力功→用微元法。 (2)重力做功与路径无关,与始末位置高度差有关。 (3)支持力与速度方向垂直不做功。 (4)摩擦力为变力,可用动能定理求其做功。
解题导引
解析设斜面的倾角为θ,旅游者和滑沙橇总质量为m,则旅游者和滑沙橇

第六章第3讲机械能守恒定律及其应用--2025版高考总复习物理

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第6章机械能及其守恒定律
例1 (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，物体A的机械能守恒 B．乙图中，物体A固定，物体B沿斜面匀速下滑，物体B的机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力和细绳及定滑轮的质量时，A加速下落，B加速上升过程中，A、B组成的系统机械能守恒 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
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第6章机械能及其守恒定律
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第6章机械能及其守恒定律
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第6章机械能及其守恒定律
1．忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( ) A．电梯匀速下降 B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端 C．物体沿着斜面匀速下滑 D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升
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第6章机械能及其守恒定律
02
考点突破提升能力
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第6章机械能及其守恒定律
考点1 机械能守恒的理解与判断 1．对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力作用，例如做平抛运动的物体机械能守恒。 (2)除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零。 (3)对物体和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒。注意：并非物体的机械能守恒。
6gR 2
C．
5gR 2
D． gR
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第6章机械能及其守恒定律
关键信息
模型建构
思维创新
(1)内壁光滑的41圆弧轨道，小物块下滑过程中只通过小物块沿曲
固定在竖直平面内
有重力做功，满足机械面下滑的情境抽

高考物理总复习主题三机械能及其守恒定律3

3.7 机械能守恒定律
学习目标
• 关键提炼
• 1.知道什么是机械能，知道物体动能和势能能够相互
转化。
• 2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中机械能守 1个定律——机
恒，了解机械能守恒定律内容，知道它含义和适用条械能守恒定律
件。
1个条件——机
械能守恒条件
• 3.能利用守恒条件判定机械能是否守恒，并能应用机
27/41
方法总结多物体机械能守恒问题分析技巧
(1)对多个物体组成系统, 普通用“转化法”和“转移法”来判断其机械能是否守恒。 (2)注意寻找用绳或杆相连接物体间速度关系和位移关系。 (3)列机械能守恒方程时, 可选取ΔEk＝－ΔEp形式。
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[针对训练3] 如图8所表示，轻绳连接
A.B两物体，A物体悬在空中距地面H
图1
图2
4/41
答案 (1)下滑时, 物体高度降低了, 重力势能降低。物体速度增大了, 即物体动能增加；上滑时, 物体重力势能增加, 动能降低。 (2)被压缩弹簧恢复原来形状时, 弹性势能降低, 被弹出物体动能增加；当物体压缩弹簧时, 弹性势能增加, 物体动能降低。
5/41
二、机械能守恒定律
• 状态看初＝E末
• 初状态机械能等于末状态机械能
从转化角度看
Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2或 ΔEk＝－ΔEp
从转移角度看
EA2－EA1＝EB1－EB2或 ΔEA＝－ΔEB
• 过程中动能增加量等于势能降低许
• 系统只有A、B两物体时，A增加机械能等于B降低机械能
18/41
2.应用机械能守恒定律解题步骤
14/41
思绪探究 (1)机械能守恒条件是：系统内只有________或 ______做功。 (2)做匀速直线运动物体机械能是一定守恒，还是一定不守恒？提醒 (1)重力弹力 (2)做匀速直线运动物体动能不变，若势能不变，则机械能守恒；若势能改变，则机械能不守恒。

第六章第3讲机械能守恒定律及其应用--2025版高考总复习物理

[基础落实练]1．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是()A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒B．当有其他外力作用时，只要合力为零，机械能守恒C．当有除重力或系统内弹力以外的其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒解析：机械能守恒的条件是“只有重力或系统内弹力做功”而不是“只有重力和弹力作用”，“做功”和“作用”是两个不同的概念，A项错误；物体受其他外力作用且合力为零时，机械能可以不守恒，如拉一物体匀速上升，合力为零，物体的动能不变，重力势能增加，故机械能增加，B项错误；在炮弹爆炸过程中产生的内能转化为机械能，机械能不守恒，D 项错误。

答案：C2．某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图1所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的E kh图像如图2所示，则下列判断正确的是()A．弹簧原长为h1B．弹簧最大弹性势能大小为E kmC．O到h3之间弹簧的弹力先增加再减小D．h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小解析：弹簧笔竖直向上弹起过程，所受重力保持不变，弹簧弹力减小，当二力平衡时，加速度为零，速度达到最大，动能最大，此时弹簧还有一定的形变量，不是原长，所以弹簧最大弹性势能大于E km，故A、B、C错误；运动过程中，对系统来说，只有重力和弹簧弹力做功，所以系统机械能守恒，h1到h2之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小，重力势能增加，故D正确。

答案：D3．(2022·湖北卷)如图所示，质量分别为m和2m的小物块P和Q，用轻质弹簧连接后放在水平地面上，P通过一根水平轻绳连接到墙上。

P的下表面光滑，Q与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

用水平拉力将Q 向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q 恰好能保持静止。

弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k ，重力加速度大小为g 。

机械能及其守恒定律知识点

机械能及其守恒定律一、追寻守恒量相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。

物体由于运动而具有的能量叫动能。

二、功1.概念:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就叫做力对物体做了功.2.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.3.恒力对物体做功大小的计算式为: W =F l cos α,单位:J.1J=1N ·M其中F 应是恒力,α是F 和l 方向之间的夹角，l cos α即为在力的方向上发生的位移。

4.功有正负,但功是标量.(1)功的正、负的判断:若00≤α<900,则F 做正功; 若α=900,则F 不做功;若900<α≤1800,则F 做负功.(2)功的正负的意义:功是标量,所以功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示大小。

功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,或者说功的正、负表示是力对物体做了功,还是物体克服这个力做了功.功的正、负还表示能量转化的方向,如:重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,合外力做正功,物体动能增加,合外力做负功,物体动能减小.5.功的计算(1)恒力的功,直接利用W=Fl cos α来计算,变力的功可用动能定理或功能关系计算.(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W 合=W 1+ W 2+ W 3+……也可先求合力，再利用W=F 合l cos α求解。

三、功率1.概念:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率.功率是表示物体做功快慢的物理量.2.功率的定义式:tW P =,导出公式αcos Fv P =,其中α是F 与v 的夹角. 说明:①定义式求出的为平均功率,若功率一直不变,则为瞬时功率.②导出式中若v 为平均速度,则P 为平均功率;若v 为瞬时速度,则P 为瞬时功率,式中α为力F 与物体速度v 之间的夹角.3.功率是标量.4.功率的单位有W 、kW 、马力.其换算关系为:1kW=1000W,1马力=735W.1W=1J/s5.发动机名牌上的额定功率,指的是该机正常工作时的最大输出功率.实际功率是机器工作时实际的输出功率。

2025高考物理总复习机械能守恒定律及其应用

常见情景
①分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等。三点 ②用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。提醒 ③对于单个物体，一般绳上的力要做功，机械能不守恒；但对于绳连接的系
统，机械能则可能守恒。
目录
研透核心考点
例 3 如图 5 所示，固定的水平长杆上套有质量为 m 的小物块 A，跨过轻质定滑
目录
研透核心考点
考点三多物体的机械能守恒问题
1.解决多物体系统机械能守恒的注意点 (1)要注意判断物体运动过程中系统的机械能是否守恒。 (2)注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。 (3)列机械能守恒方程时，一般选用ΔEk＝－ΔEp或ΔEA＝－ΔEB的形式。
目录
研透核心考点
2.常见的三种模型模型轻绳连接的物体系统机械能守恒
摩擦，已知重力加速度为g。在此后的运动过程中，下列说法中正确的是( C )
A.a 球和 b 球所组成的系统机械能不守恒 B.b 球的速度为零时，a 球的加速度大小为零 C.b 球的最大速度为 (2＋ 2)gl D.a 球的最大速度为 2gl
图6
目录
研透核心考点
解析对于 a 球和 b 球组成的系统，除重力外没有其他力做功，因此 a 球和 b 球所组成的系统机械能守恒，A 错误；设轻杆 L 和水平杆 L2 的夹角为 θ，由于两球沿杆方向的分速度大小相等，故 vbcos θ＝vasin θ，可得 vb＝vatan θ，当 b 球的速度为零时，轻杆 L 处于水平位置且与杆 L2 平行，则此时 a 球在竖直方向上只受到重力，因此 a 球的加速度大小为 g，由机械能守恒定律有 mg·22L＝12mv2a，解得 va＝ 2gl，此时 a 球具有向下的加速度 g，故此时 a 球的速度不是最大，B、D 错误；当轻杆 L 和 L1 第一次平行时，a 球运动到最低点，b 球运动到 L1 和 L2 交点位置，b 球的速度达到最大，此时 a 球的速度为 0，由机械能守恒定律有 mg 22l＋l＝12mv2b，解得 vb＝ (2＋ 2)gl，C 正确。

必修二第五章机械能及守恒定律 (高考物理复习)

第五章机械能及守恒定律第一单元功和功率一、高考考点,功 Ⅱ(考纲要求)1.做功的两个因素：力和物体在上发生的位移． 2．功的公式：W ＝，其中F 为恒力，α为F 的方向与位移l 方向的夹角；功的单位： (J)；功是 (矢、标)量．3．功的正负：功率 Ⅱ(考纲要求)1.定义：功与完成这些功所用时间的 .2.物理意义：描述力对物体 . 3．公式 (1)P ＝Wt，P 为时间t 内的 .(2)P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角) ①v 为平均速度，则P 为 . ②v 为瞬时速度，则P 为 . 4.额定功率：机械时输出的功率. 5.实际功率：机械时输出的功率．要求额定功率. 二、基础自测 1.(2011·重庆南岸区模拟)下图所示的四幅图是小明提包回家的情景，其中小明提包的力不做功的是( ). 2.一个力对物体做了负功，则说明( ). A.这个力一定阻碍物体的运动 B.这个力不一定阻碍物体的运动 C.这个力与物体运动方向的夹角α>90° D.这个力与物体运动方向的夹角α<90°3.质量为1 kg 的物体从某一高度自由下落，设1 s 内物体未着地，则该物体下落1 s 末重力做功的瞬时功率是(取g ＝10 m/s 2)( ). A.25 W B ．50 W C.75 W D ．100 W4.一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变．汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是( ).A.汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B.汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C.汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D.当牵引力等于阻力时，速度达到最大值 5.如图所示，汽车在拱形桥上由A 匀速率运动到B ，以下说法正确的是( ).A.牵引力与克服摩擦力做的功相等B.牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功C.合外力对汽车不做功D.重力做功的瞬时功率会变化三、高考体验 1．(2009·海南)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是x 1和x 2，速度分别是v 1和v 2，合外力从开始至t 0时刻做的功是W 1，从t 0至2t 0时刻做的功是W 2，则( )． A ．x 2＝5x 1 v 2＝3v 1 B ．x 2＝9x 1 v 2＝5v 1 C ．x 2＝5x 1 W 2＝8W 1 D ．v 2＝3v 1 W 2＝9W 12．(2009·辽宁、宁夏理综)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )．A ．F 先减小后增大B ．F 一直增大C ．F 的功率减小D ．F 的功率不变 3．(2010·课标全国，16)如图所示，在外力作用下某质点运动的v －t 图象为正弦曲线．从图中可以判断( )． A ．在0～t1时间内，外力做正功B ．在0～t 1时间内，外力的功率逐渐增大C ．在t 2时刻，外力的功率最大D ．在t 1～t 3时间内，外力做的总功为零 4．(2011·江苏卷)如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一个鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )．A ．0.3 JB ．3 JC ．30 JD ．300 J 5．(2011·海南卷，9)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1秒内受到2 N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是( )．A ．0～2 s 内外力的平均功率是94WB ．第2秒内外力所做的功是54JC ．第2秒末外力的瞬时功率最大D ．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4/5第二单元动能和动能定律一、高考考点动能和动能定理 Ⅱ(考纲要求)1.动能(1)定义：物体由于而具有的能叫动能. (2)公式：E k ＝．(3)单位：，1 J ＝1 N 〃m ＝1 kg 〃m 2/s 2. (4)矢标性：动能是，只有正值. (5)动能是，因为v 是瞬时速度. 2.动能定理二、基础自测 1.(2012·苏州模拟)一个小球从高处自由落下，则球在下落过程中的动能( ). A.与它下落的距离成正比 B.与它下落距离的平方成正比 C.与它运动的时间成正比 D.与它运动时间的平方成正比2.(2012·中山模拟)质量为m 的物体在水平力F 的作用下由静止开始在光滑地面上运动，前进一段距离之后速度大小为v ，再前进一段距离使物体的速度增大为2v ，则( ). A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量 B.第二过程的动能增量是第一过程动能增量的3倍C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功D.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做功的2倍3.一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( ). A.合外力做功50 J B ．阻力做功500 J C.重力做功500 J D ．支持力做功50 J4.如图一半径为R 的半圆形轨道BC 与一水平面相连，C 为轨道的最高点，一质量为m 的小球以初速度v 0从圆形轨道B 点进入，沿着圆形轨道运动并恰好通过最高点C ，然后做平抛运动．求：(1)小球平抛后落回水平面D 点的位置距B 点的距离.(2)小球由B 点沿着半圆轨道到达C 点的过程中，克服轨道摩擦阻力做的功.三、高考体验（一）动能及动能定理的单独考查(低频考查) 1．(2009·上海单科，5)小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的2倍，到达最高点后再下落至离地高度h 处，小球的势能是动能的2倍，则h 等于( )．A.H 9B.2H 9C.3H 9D.4H 92．(2011·课标全国卷，15)一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能( )．A ．一直增大B ．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大C ．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D ．先逐渐减小至零，再逐渐增大（二）动能定理的应用且综合其他考点出现(高频考查) 3．(2009·上海单科，20)质量为5×103 kg 的汽车在t ＝0时刻速度v 0＝10 m/s ，随后以P ＝6×104 W 的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s 达到最大速度，该汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103 N ．求： (1)汽车的最大速度v m ；(2)汽车在72 s 内经过的路程s .4．(2011·江苏卷，14)如图所示，长为L 、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置．将一质量为m 的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M ＝km 的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．(重力加速度为g )．(1)求小物块下落过程中的加速度大小； (2)求小球从管口抛出时的速度大小； (3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于22L .第三单元机械能守恒定律及其应用一、高考考点重力做功与重力势能 Ⅱ(考纲要求)1.重力做功的特点：重力所做的功只跟初始位置和末位置的竖直高度有关，跟物体的运动路径无关. 2.重力势能 (1)重力做功的特点①重力做功与无关，只与始末位置的有关. ②重力做功不引起物体的变化. (2)重力势能 ①概念：物体由于而具有的能. ②表达式：E p ＝③矢标性：重力势能是，正负表示其 . (3)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就；重力对物体做负功，重力势能就 ②定量关系：重力对物体做的功物体重力势能的减少量．即W G ＝－(E p2－E p1)＝． 3.弹性势能 (1)概念：物体由于发生而具有的能.(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量，劲度系数，弹簧的弹性势能越大.(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W ＝．机械能守恒定律及其应用 Ⅱ(考纲要求)1.机械能：和统称为机械能，其中势能包括和 2．机械能守恒定律(1)内容：在只有做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能。

机械能附其守恒定律知识点总结与题型归纳

功和能、机械能守恒定律第1课时功功率考点1.功1.功的公式：W=Fscos θ0≤θ＜ 90°力F 对物体做正功, θ= 90°力F 对物体不做功,90°＜θ≤180° 力F 对物体做负功。

特别注意：①公式只适用于恒力做功②F 和S 是对应同一个物体的；③某力做的功仅由F 、S 决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。

2.重力的功：W G =mgh ——只跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。

3.摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）摩擦力可以做负功，摩擦力可以做正功，摩擦力可以不做功，一对静摩擦力的总功一定等于0，一对滑动摩擦力的总功等于 - f ΔS 4.弹力的功（1）弹力对物体可以做正功可以不做功，也可以做负功。

（2）弹簧的弹力的功——W = 1/2 kx 12 – 1/2 kx 22（x 1、x 2为弹簧的形变量） 5.合力的功——有两种方法：（1）先求出合力，然后求总功，表达式为 ΣW ＝ΣF ×S ×cos θ（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即 ΣW ＝W 1 +W 2+W 3+……6.变力做功: 基本原则——过程分割与代数累积（1）一般用动能定理W 合=ΔE K 求之；（2）也可用（微元法）无限分小法来求, 过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功（3）还可用F-S 图线下的“面积”计算.（4)或先寻求F 对S 的平均作用力F , S F W7.做功意义的理解问题：解决功能问题时,把握“功是能量转化的量度”这一要点,做功意味着能量的转移与转化,做多少功,相应就有多少能量发生转移或转化例1.物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。

下列表述正确的是 A ．在0—1s 内，合外力做正功B ．在0—2s 内，合外力总是做负功C ．在1—2s 内，合外力不做功D ．在0—3s 内，合外力总是做正功考点2.功率 1. 定义式：tWP =，所求出的功率是时间t 内的平均功率。

高考物理总复习(课标版)机械能之机械能守恒定律

[解析]
甲图中重力和弹力做功，物体 A 和弹簧组成的
系统机械能守恒，但物体 A 机械能不守恒，A 错误；乙图中物体 B 除受重力外，还受弹力，弹力对 B 做负功，机械能不守恒，但从能量特点看 A、B 组成的系统机械能守恒，B 错误；丙图中绳子张力对 A 做负功，对 B 做正功，其代数和为丁图中小球的动能不变， C 正确； B 系统机械能守恒， A、零，势能不变，则其机械能守恒，D 正确．
[答案]
BCD
考点二
机械能守恒定律的应用
1．三种守恒表达式的比较
表达角度守恒观点
表达公式
表达意义
注意事项
应用时应选好重系统初状态机力势能的零势能 Ek＋Ep＝械能的总和与面，且初末状态 Ek′＋Ep′ 末状态机械能必须用同一零势的总和相等能面计算势能
1．重力势能的变化与零势能参考面的选取无关(
[答案] √
2．被举到高处的物体重力势能一定不为零( [答案] × ) )
)
3．克服重力做功，物体的重力势能一定增加( [答案] √ )
4．发生弹性形变的物体都具有弹性势能( [答案] √
5．在弹性限度内同一弹簧无论拉伸还是压缩，只要形变量相同其弹性势能就相同( )
高考物理总复习课标版
第 3讲
机械能守恒定律
基础
知识回顾
知识点一
重力做功与重力势能
1．重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与始、末位置的高度差有关． (2)重力做功不引起物体
机械能的变化．
2．重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减小；重力对物体做负功，重力势能就增大．

高考物理总复习(课标版)机械能之功能关系能量守恒定律

[答案]
D
2．(多选)如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板 B 上，另一端与质量为 m 的物块 A 相连，弹簧与斜面平行．整个系统由静止开始加速上升高度 h 的过程中( )
A．物块 A 的重力势能增加量一定等于 mgh B．物块 A 的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 C．物块 A 的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和 D．物块 A 和弹簧组成的系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和 B 对弹簧的拉力做功的代数和
[思维启迪] (1)明确哪种力做功引起哪种能量的变化． (2)注意功的正负和能量转化的“方向”．
[尝试解答] 由于上升过程中的加速度大小等于重力加
1 速度，则由牛顿第二定律 mgsin30° ＋f＝mg，则 f＝ mg.由动 2 能定理可知 ΔEk＝mgH＋fL＝2mgH，则 A 正确，B 错误；机械能的减少量在数值上等于克服摩擦力做的功， Wf ＝ fL ＝ mgH，则 C 正确，D 错误．
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变． 2．表达式：ΔE 减＝ΔE 增．
1．力对物体做了多少功，物体就有多少能量(
)
[答案]
× )
2．功就是能，能就是功( [答案] ×
高考物理总复习课标版
第4讲
功能关系
能量守恒定律
基础
知识回顾
知识点一 1．功和能
功和能
(1)做功的过程就是能量转化的须通过做功来实现． (2)功是

机械能守恒定律专题复习

(1)小球到达 B 点时的速度大小； (2)小球经过圆形轨道的最高点 C 时，小球对轨道的作用力．
解析
(1)由动能定理可得
1 2 1 2 － μmgL＝ mvB － mv 0 2 2 所以小球到达 B 点时的速度 vB＝ 8m/s. (2)由机械能守恒定律可得 1 2 1 2 mv ＝ 2mgR＋ mv C 2 B 2 设小球到达 C 点时，轨道对小球的作用力为 FN， mv 2 C 由牛顿第二定律可得 mg＋ FN＝ R
1 2 0 (4m m)v 4mg s sin 30 mgs 2
EK EP
对B： 0 v2 2( g )h
且
H S h
所以 H 1.2 s
E A EB或EP EK
例3、如图所示，质量分别为4m和m的A和B 物体用细绳连接，并跨过装在斜面顶端的无摩擦滑轮上，A放在倾角为30°的光滑斜面上，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, 设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了,求物块B上升的最大距离H。解：取A、B及地球为系统：
三、机械能守恒定律的综合应用问题（一）一个物体的运动问题
变式训练 2 下图是某种过山车简易模型的一部分，它由一段水平轨道和一个在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，B、 C 分别是此圆形轨道的最低点和最高点，半径 R＝ 1m．一个质量为 m＝1 kg 的小球(可视为质点)，从轨道的左侧 A 点以 v0＝10m/s 的初速度沿轨道向右运动，A、B 间距 L＝9m．小球与水平轨道间的动摩擦因数 μ＝0.2，取 g＝10m/s2，试求：
二、应用机械能守恒定律解题的方法和步骤 ①明确研究对象(物体或者系统) ②明确研究对象的运动过程,分析研究对象的受力情况以及各力做功的情况,判断机械能是否守恒 ③恰当地选取参考平面(零势能面),并确定研究对象在过程中的始末机械能 ④根据机械能守恒定律列出方程进行求解，有时不够时再辅之以其它方程

机械能守恒定律知识点复习

WF
=fx+
1 2
mv
2
max
也可用平均功率进行计算，即
WF
P·t
P0
2
Pt·t
0 P额·t 2
因为在汽车起动后做匀加速运动时，发动机实际功率为
P实 = F·v = F·at
可见，P实是时间t的正比函数．因此，求实际功率的算术平均值即为
2021/其7/1平7 均功率P = P额 /2．
25
例2．质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数，在水平恒力 F=9N 作用下起动，如图所示。当 m 位移 s1=8m时撤去推力F，试问：还能滑多远8
3.物体系的功能原理:除重力(或弹力)之外的其它力所做的功等于系统机械能的增量。
证明:因为
W 外 W 内非保 W 重 E k E k 0
W 重 E p0 E p
所以
W 外 W 内非保 (E k E p ) (E k 0 E p 0 ) E E 0
2021/7/17
2、即时功率P=Fv cosα，
其中v为即时速度，α则为力与即时速度方向的夹角．
当力与速度方向一致时，α=0°，cos 0°=1, P=Fv
由P=Fv可知，当P一定时，F与v成反比，据此可解释机动车
2021的/7/1行7 驶速度与牵引力之间的关系．
7
（三）动能:物体由于运动而具有的能叫做动能．物体的动能在数值上等于它的质量与它的速度平方的乘积的一半．动能的国际单位为焦耳．
W 2021/7/17 外 W 内非保 (E k E p ) (E k 0 E p 0 ) E E 0 15
【疑难讲解】物体系中的功和能的问题
1.物体系 : 研究对象是两个或多个物体简称为物体系. (1)系统的内力与外力

机械能及其守恒定律全章复习PPT

和时间问题时，首先考虑动能定理。
第七章
机械能守恒定律
二.动能定理
学习
目标
3.如何应用动能定理
应用动能定理的一般步骤
知识
结构
a.选择研究过程和研究对象
功的
求法
c.明确总功
动能
定理
机械能
守恒
b.受力分析
明确哪些力做功
明确功的表达式
明确功的正负
写出各力做功的代数和
d.明确研究过程所对应的初末状态，写出动能的改变量
功的
求法
且0≤α≤180°。
动能
定理
(2)利用功率求功：若某力做功或发动机的功率
机械能
守恒
功能
关系
P一定，则在时间t内做的功可用W＝Pt来求。
(3)利用功能关系来求。
第七章
机械能守恒定律
一.功的求法
学习
目标
知识
结构
功的
求法
动能
定理
【例1】如图所示，一辆玩具小车静止在光
滑的水平导轨上，一个小球用细绳挂在小车
所有的力做功：W 总（合） =EK2-EK1 （动能定理）
重力以外的力做功：W 非 G=（EK2+EP2） -（EK1+EP1）
(机械能变化量)
第七章
机械能守恒定律
四．能量守恒及功能关系
学习
目标
知识
结构
功的
求法
动能
定理
机械能
守恒
功能
关系
【例4】节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直
的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃
D．机械能变化量为W3－W1
第七章

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。

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