1、2023高考物理精品讲练系列学案：机械能守恒定律及其应用要点一 势能 即学即用1.如下列图,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.假设以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（ ）A.mgh 减少mg（H-h）B.mgh 增加mg（H+h）C.-mgh 增加mg（H-h）D.-mgh 减少mg（H+h）答案 D要点二 机械能守恒定律 即学即用2.如下列图,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且Mm,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中（ ）A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能
2、D.M和m组成的系统机械能守恒答案 BD题型1 单个物体的机械能守恒问题【例1】一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的另一端固定于环的最高点A,环的半径R=0.5 m,弹簧的原长L0=0.50 m,如下列图.假设小球从图中所示位置B点由静止开始滑动到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep=0.60 J.（g=10 m/s2）.求:（1）小球到C点时的速度vC的大小.（2）假设弹簧的劲度系数为4.8 N/m,小球在C点时对环的作用力的大小和方向.答案 （1）3 m/s（2）3.2 N,方向向下题型2 系统的机械能守恒问题【例2】如下列图,一固定的楔形木块,其斜
3、面的倾角=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、B连接,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沿斜面下滑距离s后,细绳突然断了,求物块B上升的最大距离H.答案 1.2s题型3 情景建模【例3】如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四局部粗细均匀的金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0 m和R2=3.0 m的弧形轨道,倾斜直轨CD长为L=6 m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD局部外表粗糙,动摩擦因数为=,其余各局部外表光滑.一质量为m=2
4、 kg的滑环（套在滑轨上）,从AB的中点E处以v0=10 m/s的初速度水平向右运动.=37（g取10 m/s2）求:（1）滑环第一次通过O2的最低点F处时对轨道的压力.（2）滑环通过O1最高点A的次数.（3）滑环克服摩擦力做功所通过的总路程.答案 （1） （2）6次（3）78 m1.以下几种情况,系统的机械能守恒的是（ ）A.图（a）中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B.图（b）中运发动在蹦床上越跳越高C.图（c）中小车上放一木块,小车的左侧有弹簧与墙壁相连.小车在左右振动时,木块相对于小车无滑动（车轮与地面摩擦不计）D.图（c）中如果小车振动时,木块相对小车有滑动答案 AC2.（202
5、3黄冈模拟）半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶的最低点,如下列图.小车以速度v向右匀速运动.当小车遇到障碍物突然停止,小球在圆桶中上升的高度可能为（ ）A.等于B.大于C.小于D.等于2R答案 ACD3.长为L的轻绳一端固定在O点,另一端拴一个小球,把绳拉成水平伸直,由静止释放小球,绳转过角时,碰到A点的固定长钉,小球将以A为圆心继续在竖直平面内做圆周运动,如下列图,求假设要使小球能经过最高点B,OA之间的距离d应满足的条件.答案 d4.如下列图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R, 圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1m2,开始时m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦.（1）求m1经过圆弧最低点A时的速度.（2）假设m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离.（3）为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系答案 （1）（2）（3）m1