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1、第6讲 机械能守恒与能量守恒一、明晰一个网络,理解机械能守恒定律的应用方法二、掌握系统机械能守恒的三种表达式三、理清、透析各类功能关系2019高考物理大二轮总复习高频考点1 机械能守恒定律的应用运用机械能守恒定律分析求解问题时,应注意:1．研究对象的选取研究对象的选取是解题的首要环节,有的问题选单个物体(实为一个物体与地球组成的系统)为研究对象机械能不守恒,但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象,机械能却是守恒的．如图所示,单独选物体A机械能减少,但由物体A、B二者组成的系统机械能守恒．2．要注意研究过程的选取有些问题研究对象的运动过程分几个阶段,有的阶段机械能守恒,而有的阶段机械
2、能不守恒．因此,在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取．3．注意机械能守恒表达式的选取“守恒的观点”的表达式适用于单个或多个物体机械能守恒的问题,列式时需选取参考平面．而用“转移”和“转化”的角度反映机械能守恒时,不必选取参考平面．1－1．(多选)(2015·全国Ⅱ卷)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上．a、b2019高考物理大二轮总复习通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动．不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则( )A．a落地前,轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD．a
3、落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg解析:由题意知,系统机械能守恒．设某时刻a、b的速度分别为va、vb.此时刚性轻杆与竖直杆的夹角为θ,分别将va、vb分解,如图．因为刚性杆不可伸长,所以沿杆的分速度v∥与v∥′是相等的,即vacosθ＝vbsinθ.当a滑至地面时θ＝90°,此时vb＝0,由系统机械能守恒得mgh＝mv,解得va＝,选项B正确；同时由于b初、末速度均为零,运动过程中其动能先增大后减小,即杆对b先做正功后做负功,选项A错误；杆对b的作用先是推力后是拉力,对a则先是阻力后是动力,即a的加速度在受到杆的向下的拉力作用时大于g,选项C错误；b的动能最大时,杆对
4、a、b的作用力为零,此时a的机械能最小,b只受重力和支持力,所以b对地面的压力大小为mg,选项D正确．答案:BD2019高考物理大二轮总复习1－2.(多选)(2019·泰安市高三质检)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A点,光滑定滑轮与直杆的距离为d.A点与定滑轮等高,B点在距A点正下方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h＝dB．环从A到B,环减少的机械能等于重物增加的机械能C．环从A点能下降的最大高度为dD．当环下降的速度最大时,轻绳的拉力T＝2mg
5、解析:根据几何关系有,环从A下滑至B点时,重物上升的高度h＝d－d,故A错误；环下滑过程中无摩擦力做功,故系统机械能守恒,即满足环减小的机械能等于重物增加的机械能,故B正确；设环下滑最大高度为H时环和重物的速度均为零,此时重物上升的最大高度为:－d,根据机械能守恒有:mgH＝2mg(－d),解得:H＝,故C正确；环向下运动,做非匀速运动,就有加速度,所以重物向上运动,也有加速度,即环运动的时候,绳的拉力不可能是2mg,故D错误．所以BC正确,AD错误．答案:BC1－3.(2019·全国卷Ⅰ)一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以
6、7.50×2019高考物理大二轮总复习103m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100m/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9.8m/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600m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%．解析:(1)飞船着地前瞬间的机械能为Ek0＝mv①式中,m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得Ek0＝4.0×108J②设地面附近的重力加速度大小为g.飞
7、船进入大气层时的机械能为Eh＝mv＋mgh③式中,vh是飞船在高度1.60×105m处的速度大小．由③式和题给数据得Eh≈2.4×1012J④(2)飞船在高度h′＝600m处的机械能为Eh′＝m2＋mgh′⑤由功能原理得2019高考物理大二轮总复习W＝Eh′－Ek0⑥式中,W是飞船从高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得W≈9.7×108J⑦答案:(1)4.0×108J 2.4×1012J (2)
