2025屆新高考物理熱點沖刺復習

機械能守恒定律知識回顧【課程標準】對本章的要求1．理解功和功率。了解生產生活中常見機械的功率大小及其意義。2．理解動能和動能定理。能用動能定理解釋生產生活中的現象。3．理解重力勢能，知道重力勢能的變化與重力做功的關系。

定性了解彈性勢能。4．通過實驗，驗證機械能守恒定律，理解機械能守恒定律，

體會守恒觀念對認識物理規律的重要性。5．能用機械能守恒定律分析生產生活中的有關問題。

實驗七：驗證機械能守恒定律

知識回顧一、重力做功與重力勢能1．重力做功的特點

(1)重力做功只與運動物體的起點和終點的________________________有關，

而與運動物體所經過的____________________無關。

(2)重力做功不引起物體________________的變化。2．重力勢能

(1)表達式：Ep＝_________________________。

(2)重力勢能的特點

重力勢能屬于物體和______組成的系統，重力勢能的大小與參考平面的選取________，

但重力勢能的變化與參考平面的選取__________。知識回顧一、重力做功與重力勢能3．重力做功與重力勢能變化的關系

重力做正功時，重力勢能____________；

重力做負功時，重力勢能__________。

WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。知識回顧二、彈性勢能1．彈性勢能(1)定義：發生彈性形變的物體在恢復原狀過程中，能夠對外界做功，因而它們具有能量，這種能量叫作彈性勢能。(2)彈性勢能的大小與形變量及________________________________有關。(3)矢量性：________________。2．彈力做功與彈性勢能(1)彈力做功與彈性勢能變化的關系類似于重力做功與重力勢能變化的關系，

W＝____________________。(2)對于彈性勢能，一般物體的彈性形變量越大，彈性勢能__________________。知識回顧

知識回顧三、機械能守恒定律3．機械能守恒的條件(1)系統只受重力或彈簧彈力的作用，不受其他外力。(2)系統除受重力或彈簧彈力作用外，還受其他內力和外力，但這些力對系統不做功。(3)系統內除重力或彈簧彈力做功外，還有其他內力和外力做功，但這些力做功的代數和為零。(4)系統跟外界沒有發生機械能的傳遞，系統內、外也沒有機械能與其他形式的能發生轉化。4．判斷方法(1)定義法：若物體動能、勢能之和不變，機械能守恒。(2)做功法：若物體或系統只有重力(或系統內的彈力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代數和為零，則機械能守恒。(3)能量轉化法：若物體系統與外界沒有能量交換，物體系統內也沒有機械能與其他形式能的轉化，則物體系統機械能守恒。5．三點提醒(1)分析機械能是否守恒時，必須明確要研究的系統。(2)系統機械能守恒時，機械能一般在系統內物體間轉移，其中的單個物體機械能通常不守恒。(3)對于一些繩子突然繃緊、物體間碰撞等情況，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒?！纠?】(多選)下列物理過程中，圖甲為一端固定有小球的輕桿，從右偏上30°角釋放后繞光滑支點擺動；圖乙中輕繩一端連著一小球，從右偏上30°角處自由釋放；圖丙為物體A將彈簧壓縮的過程；圖丁為不計任何阻力和定滑輪的質量時，A加速下落，B加速上升的過程。關于這幾個物理過程(空氣阻力忽略不計)，下列判斷正確的是()

A．圖甲中小球機械能守恒

B．圖乙中小球機械能守恒

C．圖丙中物體A的機械能守恒

D．圖丁中A、B組成的系統機械能守恒AD【例3】“套圈”是許多小朋友喜愛的一種游戲，如圖所示，小朋友在同一位置先后投出甲、乙兩個質量均為m的小圓環，圓環分別落在水平面上玩具的左、右兩側，圓環投出位置到落點的高度差為h。小圓環可視為質點，它在空中的運動可視為平拋運動，重力加速度為g，下列說法正確的是()

A．乙在空中運動的時間更長

B．落地前瞬間，兩個圓環重力的瞬時功率相等

C．從投出到落地前瞬間，兩個圓環的動能增加量均為mgh

D．從投出到落地前瞬間，兩個圓環的機械能變化量均為mghBC1．如圖所示，下列說法正確的是（所有情況均不計摩擦、空氣阻力以及滑輪質量）（

）

A．甲圖中，火箭升空的過程中，若勻速升空，機械能守恒，若加速升空，機械能不守恒

B．乙圖中，物塊在外力F的作用下勻減速上滑，物塊的機械能守恒

C．丙圖中，物塊A以一定的初速度將彈簧壓縮的過程中，物塊A的機械能守恒

D．丁圖中，物塊A加速下落，物塊B加速上升的過程中，A、B系統機械能守恒?D

C

A?二、機械能守恒定律在多物體組成的系統中的應用1.不含彈簧的物體系統(1)輕桿連接的物體系統圖例及三大特點①轉動時兩物體角速度相等②桿對物體的作用力不一定沿桿的方向,桿能對物體做功,單個物體機械能不守恒③對于桿和物體組成的系統,忽略空氣阻力和各種摩擦且只有重力和桿對物體A、B做功,則系統機械能守恒

BD

7．(多選)如圖所示，A、B兩物體的質量分別為m、2m，中間用輕桿相連，放在光滑的斜面上，斜面傾角為30°，重力加速度g取10m/s2?，F將它們由靜止釋放，在下滑的過程中()

A.兩物體下滑的加速度相同

B．輕桿對A做正功，對B做負功

C．系統的機械能守恒

D．任意時刻兩物體所受重力的功率相同AC

BC(2)輕繩連接的物體系統圖例及三點提醒①分清兩物體是速度大小相等,還是沿繩方向的分速度大小相等。②抓住兩物體的位移大小關系或豎直方向高度變化的關系。③對于單個物體,一般繩上的力要做功,機械能不守恒;但對于繩連接的系統,只有重力和系統內繩子拉力做功,其他力不做功,則機械能守恒。例2如圖所示,質量為m的物體P套在固定的光滑水平桿上,輕繩跨過光滑的滑輪O和O',一端與物體P相連,另一端與質量也為m的物體Q相連。用手托住物體Q使整個系統處于靜止狀態,此時輕繩剛好拉直,且AO=L,OB=h,AB<BO',重力加速度為g?，F釋放物體Q,讓二者開始運動,下列說法不正確的是

(

)A.當物體P運動到B處時,物體Q的速度為零B.在物體P從A處滑到B處的過程中,P的機械能減少、Q的機械能增加C.物體P運動的最大速度為?D.開始運動后,當物體P的速度再次為零時,物體Q回到原來的位置B2.含輕彈簧的物體系統(1)含輕彈簧的物體系統在只有系統內彈簧彈力和重力做功時，物體的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之間相互轉化,物體和彈簧組成的系統機械能守恒。(2)彈簧彈力做的功與彈簧彈性勢能的關系為W彈=Ep1-Ep2，

且彈簧彈力做功與路徑無關，只與初、末狀態彈簧形變量的大小有關。(3)由兩個或兩個以上的物體與彈簧組成的系統，當彈簧形變量最大時,

彈簧兩端連接的物體具有相同的速度(或沿彈簧方向的分速度相同)；

彈簧處于自然長度時，彈簧彈性勢能最小(為零)。1．機械能守恒定律的表達式2．解題思路考點4功能關系能量守恒一、常見的功能關系二、能量守恒定律1.對能量守恒定律的兩點理解(1)某種形式的能量減少,一定存在其他形式的能量增加,且減少量和增加量一定相等。(2)某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。2.應用能量守恒定律解題的步驟

A【2022湖南】(多選)神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后,逐一打開引導傘、減速傘、主傘,最后啟動反沖裝置,實現軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況,將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其v-t

圖像如圖所示。設該過程中,重力加速度不變,返回艙質量不變,下列說法正確的是 (AC)

A.在0~t1時間內,返回艙重力的功率隨時間減小

B.在0~t1時間內,返回艙的加速度不變

C.在t1~t2時間內,返回艙的動量隨時間減小

D.在t2~t3時間內,返回艙的機械能不變AC

4.?D【例4】游樂場游玩之后，某高一學習小組把游樂場的過山車(如圖甲所示)抽象為圖乙所示的模型，大弧形軌道的下端N與豎直圓軌道平滑相接，P為圓軌道的最高點?，F將質量m＝100g的小球(可視為質點)從大弧形軌道某位置滾下，進入豎直圓軌道后沿圓軌道內側運動，小球經過最高點P時恰好不脫離軌道的速度v0＝2m/s，重力加速度大小g取10m/s2。不考慮小球運動過程中所受的阻力。

(1)求圓形軌道半徑r。

(2)若小球經過最高點恰好不脫離軌道，求小球從M點靜止滾下的高度h。

(3)若小球經過P時受到軌道的彈力大小為4N，求小球到達最低點N點時對軌道的壓力F的大小。

D【跟蹤訓練2】(多選)如圖(a)，在豎直平面內固定一光滑的半圓形軌道ABC，半徑為0.4m，小球以一定的初速度從最低點A沖上軌道，圖(b)是小球在半圓形軌道上從A運動到C的過程中，其速度平方與其對應高度的關系圖像。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為2.5N，空氣阻力不計，B點為AC軌道的中點，重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是()

A．圖(b)中x＝36m2/s2

B．圖(b)中x＝25m2/s2

C．小球質量為0.2kg

D．小球在B點受到軌道作用力為8.5NBCD【例5】一條輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個球A和B，A球的質量為m，B球的質量是A球的3倍，用手托住B球，當輕繩剛好被拉緊時，B球離地面的高度是h，A球靜止于地面，如圖所示。定滑輪的質量及輪與軸間的摩擦不計，空氣阻力不計，重力加速度為g。釋放B球，當B球剛落地時，求：

(1)A球的速度大小。

(2)繩對A球做的功。

(3)A球碰不到滑輪的情況下，A球上升的最大高度。

A

B

D5．(多選)如圖甲所示，輕繩的一端固定在O點，另一端系一小球。小球在豎直平面內做完整的圓周運動的過程中，繩子的拉力F的大小與小球離最低點的高度h的關系如圖乙所示。重力加速度g取10m/s2，則()

A．圓周半徑為1.0m

B．小球質量為0.5kg

C．輕繩轉至水平時拉力為30N

D．小球通過最高點時的速度為4m/sBD6．如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度(在彈性限度內)。不計空氣阻力，則()

A．從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的加速度不斷增大

B．從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的速度先增大后減小

C.

從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的機械能守恒

D．小球在最低點時所受的彈力大小等于其所受的重力大小B圖像問題9．一質量為2kg的物體靜止在水平地面上，受到豎直方向的力F后，豎直向上運動。物體的動能Ek與上升的高度h間的關系圖像如圖所示，當h為1m到2m和4m到6m時圖像為直線。重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力，則()

A.物體從h＝2m運動到h＝3m的過程中，F逐漸變大

B．物體從h＝3m運動到h＝4m的過程中，F逐漸變大

C．物體從h＝0運動到h＝2m的過程中，機械能保持不變

D．物體從h＝4m運動到h＝6m過程中，機械能保持不變D10.小明在豎直方向上練習蹦床運動的情境如圖所示。若忽略空氣阻力，用s、v、a、E、t分別表示小明離開蹦床在空中運動的位移、速度、加速度、機械能和時間，則下列圖像正確的是()B9．如圖所示是體育課上某同學水平拋出鉛球的示意圖，不考慮空氣阻力，選地面作為參考平面，用h表示鉛球離地面的高度、E表示鉛球的機械能，EP表示鉛球的重力勢能、Ek表示鉛球的動能，則鉛球下落過程中，下列圖像可能正確的是（

）

A．

B．

C．

D．8．將質量為1kg的物體從地面豎直向上拋出，一段時間后物體又落回拋出點。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，其動能Ek隨距離地面高度h的變化關系如圖所示。取重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）

A．物體能上升的最大高度為3m

B．物體受到的空氣阻力大小為2N

C．上升過程中物體加速度大小為10m/s2

D．下落過程中物體阻力做功為-24J10．如圖所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，自然伸長時彈簧上端處于A點。t=0時將小球從A點正上方O點由靜止釋放，t1時到達A點，t2時彈簧被壓縮到最低點B。以O為原點，向下為正方向建立x坐標軸，以B點為重力勢能零點，彈簧形變始終處于彈性限度內。小球在運動過程中的動能Ek、重力勢能Ep1、機械能E0及彈簧的彈性勢能Ep2變化圖像可能正確的是（）

A．

B．C．

D．?D12．如圖所示，一個足夠長的光滑斜面傾角為α，一個質量為m的木塊在沿斜面向上的恒力F作用下從斜面底端由靜止開始向上運動，一段時間后撤去恒力F，則此木塊在斜面上運動過程中的機械能E隨時間t變化的情況可能是下圖中的

(

)

A．

B．

C．

D．A?10．一定質量的物塊靜止在水平面上，給物塊施加豎直向上的拉力F，選取地面為重力勢能的零勢能面，物塊在一定時間內機械能隨路程變化的圖像如圖所示。已知物塊加速度為零的位置出現在路程大于S1的位置。下列說法正確的是（）

A．0-S2過程中物塊的加速度逐漸減小

B．0-S1過程中物塊的動能逐漸增大

C．0-S2過程中物塊先向上運動后向下運動

D．S2-S3過程中物塊一定向上運動?D11．軌道賽車是廣受歡迎的兒童玩具，圖甲為賽車實物，其車盤底部導向桿對準軌道凹槽使得賽車不會輕易脫軌；圖乙為軌道簡化示意圖，其中AB、CD、D′E段為直軌道，由多個長L＝0.12m的直板拼接而成，BC為半圓形水平彎道，其半徑R0＝0.5m，所能承受最大的側向壓力F＝40N，1和2可視為豎直平面內半徑R＝0.2m的圓形軌道，D、D′、E、E′均為軌道最低點。設賽車在水平軌道所受阻力大小恒為5N，不計所有圓軌道對賽車的阻力，賽車的質量為0.2kg。重力加速度g取10m/s2。

(1)求賽車勻速通過彎道BC的最大速率。

(2)若賽車無動力行駛時恰好能通過豎直圓軌道1的最高點，求賽車在該軌道最低點時對軌道的壓力大小。

(3)若CD段拼接了4塊直板，D′E段拼接了6塊直板，某次賽車以8m/s的速度經過C點后不施加動力。已知賽車能通過第一個豎直圓軌道，求賽車最后停留位置。答案：(1)10m/s

(2)12N

(3)距離E點左側0.08m處4.?D題型10涉及功能關系的幾種常見模型一、傳送帶模型關于能量的兩個核心問題(1)系統內因摩擦產生的熱量的計算:

Q=Ff·x相對

要注意在相對往返運動中,x相對為多過程相對位移大小之和,即相對路程。(2)由于傳送物體而多消耗的電能①運用能量守恒,多消耗的電能等于系統能量的增加量。

以傾斜向上運動的傳送帶傳送物體為例,多消耗的電能E=ΔEp+ΔEk+Q;②運用功能關系,多消耗的電能等于傳送帶克服阻力做的功,即E=fs傳。典例1如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=30°,傳送帶在電動機的帶動下,始終保持v0=2m/s的速率運行,現把一質量為m=10kg的工件(可視為質點)輕輕放在傳送帶的底端,經過時間t=1.9s,工件被傳送到h=1.5m的高處,g取10m/s2,求:(1)工件與傳送帶間的動摩擦因數;(2)電動機由于傳送工件多消耗的電能。5．如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速度4m/s順時針運行，質量為1kg的小物塊以6m/s的初速度從傳送帶右端滑上傳送帶，經一段時間后小物塊離開傳送帶。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.2，傳送帶的長度為10m，重力加速度g取10m/s2，對上述過程，下列說法正確的是（）

A．小物塊對傳送帶做功為20J

B．小物塊對傳送帶做功為48J

C．帶動傳送帶轉動的電動機多做的功為40J

D．帶動傳送帶轉動的電動機多做的功為50?D6．如圖（a）所示，傳送帶與水平地面的夾角為θ=37°，傳送帶以v=10m/s的速度沿逆時針方向勻速轉動，在傳送帶最上端A點無初速度地放上一個質量為m=1kg的煤塊（可視為質點），它與傳送帶之間的動摩擦因數為μ。t=3s末煤塊運動到傳送帶最下端B點，煤塊運動的速度v隨時間t變化的圖像如圖（b）所示，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小為g=10m/s2，則下列說法正確的是（

）

A．μ=0.25

B．煤塊從最上端A點運動到最下端B點的距離為24m

C．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長度為9m

D．煤塊從最上端A點運動到最下端B點的過程中，煤塊對傳送帶所做的功為40J二、板塊模型關于板塊模型的能量分析(1)對于滑塊與木板相對靜止的過程:

由于相對位移為零,故滑塊與木板所受的一對靜摩擦力做功不產生內能。(2)對于滑塊與木板相對滑動的過程①利用動能定理和功能關系分析滑塊和木板各自的能量,分析系統能量的轉化和轉移。②注意區分三個位移(如圖所示)a.計算摩擦力對滑塊做功時,用滑塊相對地面的位移xm;b.計算摩擦力對木板做功時,用木板相對地面的位移xM;c.計算滑塊和木板間因摩擦產生的熱量時,用滑塊相對木板的位移Δx。1．兩個分析角度(1)動力學角度：首先隔離物塊和木板，分別分析受力，求出加速度，根據初速度分析兩者的運動過程，畫出運動軌跡圖，找到位移和相對位移關系，根據時間關系列位移等式和速度等式。(2)能量角度：物塊在木板上滑行時，速度減小的物塊動能減小，速度增大的木板動能增加，根據能量守恒，減小的動能等于增加的動能與系統產生的內能之和。2．三種處理方法(1)求解對地位移可優先考慮應用動能定理。(2)求解相對位移可優先考慮應用能量守恒定律。(3)地面光滑時，求速度可優先考慮應用動量守恒定律。典例2如圖所示,水平地面上有一足夠長的木板,長木板的質量為m1=2kg,長木板的左端放有一質量為m2=1kg的小鐵塊,已知木板與地面間的動摩擦因數為μ1=0.1,鐵塊與木板間的動摩擦因數為μ2=0.5,假設最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等,木板與鐵塊均靜止。現施加一水平向右的力F作用在鐵塊上(取重力加速度g=10m/s2)。(1)當作用力為F1=4N時,求作用3s后鐵塊的速度大小和3s內因摩擦產生的內能(2)當作用力為F2=8N時,求作用3s后鐵塊的速度大小和3s內因摩擦產生的內能

A?8．如圖甲所示，光滑水平面上有一質量M=1kg的木板A，板左端有一質量m=0.5kg的物塊B（視為質點），A與B間的動摩擦因數為0.2，初始時均處于靜止狀態，僅給物塊B施加水平向右的力F，F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，1s末撤去F，物塊B始終未從木板A上滑下。g取10m/s2，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則（）

A．1s時物塊B的加速度大小為4m/s2

B．1s時物