2022屆新高考物理沖刺精準復習

機械能守恒定律

1.追尋守恒量-能量

1）能量的物理意義：一個物體如果具備了對外做功的本領，我們就

說這個物體具有能量。

2）勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。

（1）相互作用（2）位置

3）動能：物體由于運動而具有的能量。

2.功

1）物理意義：能量轉化的量度。

2）做功條件：力和物體在力的方向上發生的位移。

力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與

位移夾角的余弦這三者的乘積。

W=Flcosa

功是標量，單位是焦耳（J）o1J等于1N的力使物體在力的方向

上發生1m的位移時所做的功，即

1J=1Nxlm=IN?m

3）合力功：（1）分力功的和

（2）合外力的功

4）正功和負功：w=Flcosa

當a時，cosa=0,W=0o表示力和位移的方向垂直，力不做

功。

當a<］時,cosa>0,W>0o表示力對物體做正功。

當，<a<n時，cosa<0,W<0o表示力對物體做負功。

某力對物體做負功，往往說物體克服某力做功。（取絕對值）

當一個物體在幾個力的共同作用下發生一段位移時，這幾個力對

物體所做的總功，等于各個力分別對物體所做功的代數和。

例題：機車在道路上行駛時，啟動過程可分為恒定加

速度啟動和恒定功率啟動，則對于這兩種啟動方式,

右圖是某種啟動方式的機車v-t圖，其中0A段是直

線，AB段是曲線，此后平行于t軸，則下列說法錯誤的是（D）

A.機車先經歷勻加速過程，然后做加速度減小的加速過程，最后保持

最大速度做勻速運動

B.最大速度為匕“=與（f為機車所受的阻力，并假設阻力始終不變）

C.在運動位移為x的過程中（此時已達到最大速度），牽引力做功為

12,

-mvm+fx

D.若為恒定功率啟動時，最后仍會做勻速運動，速度為匕”=多不變

例題：如圖所示，與水平面成30°角的傳送帶以v=2m/s的速度按如

圖所示方向順時針勻速運行，AB兩端距離l=9m.把一質量m=2kg的

物塊無初速的輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動下向上運

動.若物塊與傳送帶間的動摩擦因數〃=1.4日,不計物塊的大小，g

取10m/s2,求：

(1)從放上物塊開始計時，t=0.5s時刻摩擦力對物體做功的功率是

多少？此時皮帶克服摩擦力做功的功率是多少？

14W;28W

(2)把這個物塊從A端傳送到B端的過程中，傳

送帶運送物塊產生的熱量是多大？14J

(3)把這個物塊從A端傳送到B端的過程中，摩擦力對物塊做功的

平均功率是多少？18.8J

例題：用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設木板對釘子的阻力與釘進木板的

深度成正比。已知鐵錘第一次將釘子釘進ddd,如果鐵錘第二次敲釘

子時對釘子做的功與第一次相同，那么第二次釘子進入木板的深度是

多少?

例題：一人通過輕滑輪和輕繩，將一物體從位置A拉到位置B,如圖

所示。如果拉力F=90N,滑輪尺寸可忽略，高

度h=2m,繩與水平面夾角a=30。變為B=37。，

求在物體運動過程中，人對物體所做的功。

60JB

3.功率

1）物理意義：在物理學中，表示做功的快慢。

2）定義：從開始計時到時刻t這段時間間隔內，力做的功為W,則

功W與完成這些功所用的時間t的比值

尸』

t

單位：瓦特（W）1W=1J/s

3）功率和速度：2=些=巴

tt

P=FvL

位移I是從開始計時到時刻t這/段時間內發生’的，所

-=V

以是物體在這段時間內的平均速度，即

所以，上式可以寫成

4）分類：額定功率和實際功率

5）機械效率：

4入

例題：如圖所示，細線的一端固定于。點，另一端系一小球。在水平

拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由A點運動到B點。在此

過程中拉力的瞬時功率變化情況是（A）

A.逐漸增大

B.逐漸減小

C.先增大，后減小

D.先減小，后增大

4.重力勢能

1）物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，

而跟物體的運動的路徑無關。

2）重力勢能：E「ngh

物體的重力勢能等于等于它所受的重力與所處高度的乘積。（h

是物體重心的高度）

3）重力做功和重力勢能的關系：

即重力做功等于初末位置的重力勢能的差值。

物體由高處到低處，重力做正功，重力勢能減小；

物體由低處到高處，重力做負功，重力勢能增加。

4）重力勢能相對性：選取地面為參考平面。

5）勢能是系統共有的：重力勢能是物體和地球所組成的物體系統所

共有的，而不是地球上的物體單獨具有的。

例題：關于重力勢能，下列說法中正確的是（D）

A.物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定

B.物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大

C.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,重力勢能變小了

D.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,另一個物體的重力勢能

從3J變化到5J,兩者重力勢能的變化量相同

5.彈性勢能

1）彈性勢能：發生彈性形變的各部分之間，由于有彈力的相互作用，

也具有勢能。

彈簧被拉長或壓縮之后，就具有了彈性勢能。

2）彈簧的彈性勢能大小：F=kl

積分求得：E-kF

P2

例題：如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧

壓縮到最短的整個過程中，下列關于小球和彈簧的能量敘述中正確的

是（D）O

A.重力勢能和動能之和總保持不變

B.重力勢能和彈性勢能之和總保持不變

C.動能和彈性勢能之和總保持不變

D.重力勢能'彈性勢能和動能之和總保持不變

6.動能和動能定理

1

1）動能：EK=&mv7

2）動能定理：力在一個過程中對物體做的功，等于物體在這個過程

中的動能變化。

合外力做功等于動能變化。

W=Ek2-Ek.

適用情況：不涉及加速度和時間，首選動能定理

例題：如圖所示，質量為m的物塊從傾角為e的傳送帶底端由靜止釋

放，傳送帶由電動機帶動，始終保持速率為V的勻速運動，物塊與傳

動帶間的動摩擦因數為U(U>tane),物塊到達頂端前能與傳送帶保

持相對靜止。在物塊從靜止釋放到相對傳送帶靜止的過程中，下列說

法正確的是(BD)

A.電動機因運送物塊多做的功為mv2

B.系統因運送物塊增加的內能為

〃帆g^cos。

2(jucos0—sin0)

C.傳送帶克服摩擦力做的功為《〃”

D.電動機因運送物塊增加的功率為wngvcos。

7.機械能守恒定律和驗證實驗

1)機械能：動能和勢能統稱為機械能。

2)機械能守恒定律：在只有重力或彈力做功的物體系統內，動能與

勢能可以互相轉化，而總的機械能保持不變。

兩種思路：1.%=4

2.=E.Aa.動能增加多少，勢能減少多少

b.A增加多少，B減少多少

3)做工條件：只有重力或彈力做功的物體系統

4)實驗驗證：橡皮筋實驗

5)能量守恒定律和能源：

%=￡末或八5增=A￡減

(1)能量守恒定律確定的兩類重要事實：永動機的不可能性和

發現了各種自然現象之間的相互聯系與轉化。

(2)能量守恒定律的內容：能量既不會憑空產生，也不會憑空

消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體

轉移到別的物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不

變。

例題：如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光

滑斜面be與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質量分別

為M、m(M>m)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與

斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪

的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中(CD)

A.兩滑塊組成系統的機械能守恒

B.重力對M做的功等于M動能的增加彭少、”

C.輕繩對m做的功等于m