高考专题16 能量守恒的综合运用高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破知识回顾1．应用能量守恒定律的两条基本思路(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等，即ΔE减＝ΔE增．(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，即ΔEA减＝ΔEB增．2．涉及摩擦力做功的问题当涉及摩擦力做功时，机械能不守恒，一般应用能量的转化和守恒定律，特别注意摩擦产生的内能Q＝Ffx相对，x相对为相对滑动的两物体间相对滑动路径的总长度．规律方法用能量守恒分析问题的基本方法(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化．(2)分别列

2、出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．(3)列恒等式：ΔE减＝ΔE增．1.功是一个过程量，它描述的是力在空间上的积累效果；功的定义式W＝Fscosα(α是F方向与位移s方向的夹角)只适用于恒力做功，与物体的运动状态无关；式中s是物体对地的位移，即力的作用点发生的位移．2.重力、弹簧的弹力、万有引力对物体做功仅与物体的初、末位置有关，而与路径无关．若1选地面为零势面，则重力势能E2p＝mgh；若选弹簧原长的位置为零势面，则弹性势能Ep＝2kx；M1M2若选两物体相距无穷远处的势能为零，则两物体间的引力势能为Ep＝－Gr.3．功的正负既不

3、表示方向，也不表示大小；而势能的正负不表示方向，但表示大小，凡矢量(如位移、速度、加速度、力等)的正负仅表示方向，不表示大小．4.相互作用的一对静摩擦力，若其中一个力做正功，则另一个力做负功，且总功代数和为零；若相互作用力是一对滑动摩擦力，其中一个力对物体做负功，则另一个力既可以做负功，也可以做正功，还可以不做功，但总功代数和一定为负，且W总＝Ff·s相对．5.各个力做功与能量之间的转化(1)重力势能的变化取决于重力做功．(2)动能的变化取决于合外力做功(包括重力、电场力和安培力做功)．(3)摩擦生热取决于一对滑动摩擦力做功，即Q＝Ff·s相

4、对．(4)机械能的变化取决于重力和弹簧的弹力以外的力做功．(5)电势能的变化取决于电场力做功．例题分析【例1】(多选)(2017年无锡模拟)如图所示，一物块通过一橡皮筋与粗糙斜面顶端垂直于固定斜面的固定杆相连而静止在斜面上，橡皮筋与斜面平行且恰为原长．现给物块一沿斜面向下的初速度v0，则物块从开始滑动到滑到最低点的过程中(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，橡皮筋的形变在弹性限度内)，下列说法正确的是()A．物块的动能一直增加B．物块运动的加速度一直增大C．物块的机械能一直减少D．物块减少的机械能等于橡皮筋增加的弹性势能【答案】BC【例2】质

5、量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；(2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车．已M知滑块质量m＝2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；②滑块从B运动到C的过程中，小车的位移大小s.gR1【答案】

6、vm＝3;s＝3L.(2)①滑块下滑到达B点时，小车速度最大．由机械能守恒121mgR＝2Mvm＋2m(2v2m)gR解得vm＝3②设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系121mgR－μmgL＝2MvC＋2m(2v2C)设滑块从B到C过程中，小车运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律μmg＝Ma由运动学规律22vC－vm＝－2as1解得s＝3L.专题练习1.如图所示，轻质弹簧的一端与内壁光滑的试管底部连接，另一端连接质量为m的小球，小球的直径略小于试管的内径，开始时试管水平放置，小球静止，弹簧处于原长．若缓慢增大试管的倾角θ至试管竖

7、直，弹簧始终在弹性限度内，在整个过程中，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能一定逐渐增大B．弹簧的弹性势能可能先增大后减小C．小球重力势能一定逐渐增大D．小球机械能一定逐渐增大【答案】：A2．(多选)(2017年安徽皖南八校联考)如图所示，AB为固定水平长木板，长为L，C为长L木板的中点，AC段光滑，CB段粗糙，一原长为4的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m，弹簧的劲度系4μmg数为k，且k>L，

8、物块第一次到达C点时，物块的速度大小为v0，这时弹簧的弹性势能为E0，不计物块的大小，则下列说法正确的是()A．物块可能会停在CB段上某处B．物块最终会做往复运动1