2021年高考物理复习考点扫描6.4 机械能守恒定律的理解及应用（原卷版）.docx

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1、2021年考点扫描微专题专题6.4机械能守恒定律的理解及应用目录【考点扫描】11．机械能是否守恒的三种判断方法12．用机械能守恒定律解题的基本思路13．三种守恒表达式比较24．单体机械能守恒的三种常见情形：25．多物体机械能守恒问题的分析方法26．轻绳相连的物体系统机械能守恒中的几个注意27．轻杆相连的系统机械能守恒28．含弹簧类机械能守恒问题39．弹性势能的三种处理方法3【典例分析】3【专题精练】5【考点扫描】1．机械能是否守恒的三种判断方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体动能、势能均不变，机械能不变。若一个

2、物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化，或动能和重力势能同时增加(减小)，其机械能一定变化。(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒。(3)用能量转化来判断：若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。2．用机械能守恒定律解题的基本思路3．三种守恒表达式比较表达角度表达公式表达意义注意事项守恒观点Ek＋Ep＝Ek′＋Ep′系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等应用时应选好重力势能的零势能面，且初末状

3、态必须用同一零势能面计算势能转化观点ΔEk＝－ΔEp表示系统(或物体)机械能守恒时，系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量，可不选零势能面而直接计算初末状态的势能差转移观点ΔE增＝ΔE减若系统由A、B两部分组成，则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题4．单体机械能守恒的三种常见情形：（1）自由落体和各种抛体运动；（2）沿光滑曲面的运动；（3）一端固定的轻绳、杆、弹簧连接物体的运动。5．多物体机械能守

4、恒问题的分析方法(1)首先从能量的角度准确判断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不需要选择零势能面，而且ΔEk＝－ΔEp的形式一般比ΔE1＝－ΔE2简单。6．轻绳相连的物体系统机械能守恒中的几个注意①注意两个物体的质量不一定相等；注意多段运动②注意两物体运动位移和高度不一定相等④注意最大速度和最大加速度区别③注意两物体速度大小不一定相等，可能需要分解速度①b落地前，a机械能增加、b减小，系统机械能守恒；②b落地后若不反弹，绳松，a机械能守恒；7．轻杆相连的

5、系统机械能守恒类型类型一：绕杆上某固定点转动类型二：无固定点，沿光滑接触面滑动图示特点同轴转动，角速度相等，线速度与半径成正比。沿杆分速度大小相等，两物体速度大小不一定相等。8．含弹簧类机械能守恒问题对两个(或两个以上)物体与弹簧组成的系统在相互作用的过程中，在能量方面，由于弹簧的形变会具有弹性势能，系统的总动能将发生变化，若系统所受的外力和除弹簧弹力以外的内力不做功，系统机械能守恒．若还有其他外力和内力做功，这些力做功之和等于系统机械能改变量．做功之和为正，系统总机械能增加，反之减少．在相互作用过程特征方面，弹簧两端物体把

6、弹簧拉伸至最长(或压缩至最短)时，两端的物体具有相同的速度，弹性势能最大．如系统每个物体除弹簧弹力外所受合力为零，当弹簧为自然长度时，系统内弹簧某一端的物体具有最大速度(如绷紧的弹簧由静止释放)．9．弹性势能的三种处理方法弹性势能EP=½kx2，高考对此公式不作要求，因此在高中阶段出现弹性势能问题时，除非题目明确告诉了此公式，否则不需要此公式即可解决，其处理方法常有以下三种：①功能法：根据弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化量计算；或根据能量守恒定律计算出弹性势能；②等值法：压缩量和伸长量相同时，弹簧对应的弹性势能相等，在此过程

7、中弹性势能的变化量为零；③“设而不求”法：如果两次弹簧变化量相同，则这两次弹性势能变化量相同，两次作差即可消去。【典例分析】【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(　　)甲　　　乙　　　　　丙　　　　丁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，不计任何阻力和定滑轮质量时，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【题后反思】机械能守恒判断的

8、三种方法定义法利用机械能的定义直接判断，分析物体或系统的动能和势能的和是否变化，若不变，则机械能守恒做功法若物体或系统只有重力或系统内弹力做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒转化法若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒【例2