专题06机械能守恒定律　功能关系和能量守恒定律（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）含答案.pdf

专题 06 机械能守恒 功能关系和能量守恒定律专题 06 机械能守恒 功能关系和能量守恒定律.102 考情分析解密高考02 考情分析解密高考.103 高频考点以考定法03 高频考点以考定法.1.2一、机械能守恒定律的应用.2二、功能关系的综合应用.3三、能量守恒定律的综合应用.3.4.7考向 1：机械能守恒定律在连接体中的综合应用.7考向 2：能量守恒定律在曲线运动中光的应用.8考向 3：能量守恒定律在板块问题中的应用.904 x心素养难点突破04 x心素养难点突破.1005 新好题轻05 新好题轻.14考点内容 要求 学习目标 机能守恒定律的用III 1.掌握机能守恒的条件及机能守恒条件的用2.掌握常力做和相的能量转化3.掌握利用能量点在曲线运动和块问题中的用能关系的综合用III 能量守恒定律的综合用III 专题06 机械能守恒定律功能关系和能量守恒定律（讲义）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（江苏专用）一、机械能守恒一、机械能守恒定定律的应用律的应用 1判断物体或系统械能o否守恒的三种方法 1做功判断法只有重力和系统内弹力做功时，系统械能守恒2 2能量转化判断法没有械能以外的其他形_的能与械能转化时，系统械能守恒2 3定义判断法看动能与重力(或弹性)能之和o否变化2 2利用械能守恒定的题步骤 3利用械能守恒定列方程的三种表达形_ 4系统械能守恒问题中三类见的连接体 速等的连接体 两物体在运动过程中速等，根据系统减少的重力能等于系统增加的动能列方程n 角速度等的连接体 两w在运动过程中角速度等，速度大小与半径成正比，根据系统减少的重力能等于系统增加的动能列方程n 某一方向分速度等的连接体 A 放在光滑斜面上，B 穿过竖直光滑杆 PQ 下滑，将 B的速度沿绳的方向和垂直于绳的方向分，如所，其中沿绳方向的速度 vx与 A 的速度大小等，根据系统减少的重力能等于系统增加的动能列方程n 5.含弹簧的物体系统械能守恒分析注意 1含弹簧的物体系统在只有弹簧弹力和重力做功时，物体和弹簧组成的系统械能守恒，而单个物体械能不守恒2 2 同一根弹簧弹性能大小取决于弹簧形变量的大小，在弹簧弹性度内，形变量等，弹性能等2 3由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统，当弹簧形变量最大时，弹簧两端连接的物体具有同的速度弹簧处于然度时，弹簧弹性能最小(为零)2 6易错易混点 1含弹簧的物体系统械能守恒时，分析系统械能变化时没有考虑到弹簧，将弹簧漏2 2绳然绷紧1非弹性碰撞1有摩擦力或电(磁)场力做功等情况，械能一般不守恒2 3分析关联物体械能守恒时，应注意寻找用绳或杆连接的物体间的速度关系和位关系2 二、功能关系的二、功能关系的综综合应用合应用 1.见的功能关系 2.功能关系的应用 1根据功能关系可以由功n对应的能量变化，也可以根据能量变化n对应力做的功，进而n其他关量2 2动能定理o最用的功能关系2 3单独应用功能关系的情况较少，在很多问题中，功能关系经与动能定理1械能守恒定或能量守恒定合应用2 三、能量守恒定三、能量守恒定律律的综合应用的综合应用 1含摩擦生热1焦耳热1电能等多种形_能量转化的系统，优先选用能量守恒定2 2应用能量守恒定题的两条本思路 1某种形_的能减少，一定存在其他形_的能增加，且减少量和增加量一定等，即E减E增2 2 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定等，即EA减EB增2 3当涉及摩擦力做功时，注意摩擦产生的热量 Qf x对，x对为对滑动的两物体间对滑动路径的总度2 0典例0典例 1 111 多选多选 2 20 02 23 3y国y国统考统考高考高考真题真题如图，N质量 M1长 l的木静k在Z滑水平桌面N，N质量 m 的小物块视质点从木N的左端以速度 v0开始运动2已知物块P木间的滑动摩擦力大小 f，当物块从木右端离开时 A木的动能N定等于 fl B木的动能N定小于 fl C物块的动能N定大于12022 D物块的动能N定小于12022 0典例0典例 2 21 1 2 20 02 23 3 北京北京 统考高统考高考真题考真题 如图所示，质量 m 的小球 A 用NO伸长的轻绳悬d在 O 点，在 O 点lO方的Z滑桌面N有N个P A 完全相同的静k小球 B，B 距 O 点的距离等于绳长 L2将 A 拉至某N高度，由静k释放，A 以速度 v在水平方向和 B 发生l碰并在N起2重力速度 g2求 1A 释放时距桌面的高度 H 2碰撞前瞬间绳子的拉力大小 F 3碰撞过程中系统损失的机能2 0典例0典例 3 31 1 2 20 02 22 2江苏江苏高考高考真题真题如图所示，轻质簧N端固定，N端P物块 A 连接在N起，处于压缩状态，A 由静k释放后沿斜面向N运动到最大O移时，立即将物块 B 轻放在 A 右侧，A1B 由静k开始N起沿斜面向O运动，O滑过程中 A1B 始终O分离，当 A 回到初始O置时速度零，A1B P斜面间的动摩擦因数相同1簧o超过性限度，A当N滑到最大O移的N半时，A 的速度方向沿斜面向O BA N滑时1簧的力方向O发生化 CO滑时，B 对 A 的压力Y减小后增大 D整个过程中 A1B 克服摩擦力所做的总大于 B 的重力势能减小量 0典例0典例 4 41 1 2 20 02 23 3广东广东统考高统考高考真题考真题如图某药品自动传送系统的示意图该系统由水平传送带1竖直螺旋滑槽和P滑槽平滑连接的平p，滑槽高3，平高2药品盒 A1B 依次被轻放在以速度0匀速运动的传送带N，在P传送带达到共速后，从点进入滑槽，A 好滑到平最右端点停O，随后滑O的 B 以20的速度P A 发生l碰，碰撞时间极短，碰撞后 A1B p好落在桌面N圆盘内直径的两端2已知A1B 的质量分别和2，碰撞过程中损失的能量碰撞前瞬间总动能的142P传送带间的动摩擦因数，重力速度 g，AB 在滑至 N 点之前O发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视质点2求 1A 在传送带N由静k速到P传送带共速所用的时间 2B 从点滑至点的过程中克服阻力做的 3圆盘的圆心到平右端点的水平距离 0典例0典例 5 51 1 2 20 02 23 3海南海南统考统考高考真高考真题题如图所示，有N固定的Z滑14圆弧轨道，半径=0.2m，N质量B=1kg的小滑块 B 从轨道顶端滑O，在w冲N长木 C 左端时，给木N个P小滑块相同的初速度，已知C=3kg，B1C 间动摩擦因数1=0.2，C P地面间的动摩擦因数2=0.8，C 右端有N个挡，C 长2 求 1B滑到A的端时对A的压力是多大？2若BoPC右端挡碰撞，当BP地面保c相对静k时，B1C间因摩擦产生的热量是多少？3在0.16m Ek C =+D +8.8.多多选选 2 20 02 24 4辽宁辽宁模拟模拟预测预测如图所示，在匀速转动的电动机带动O，足够长的水平传送带以恒定速率v1=2m/s匀速向右运动，N质量m=1kg的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2=3m/s滑N传送带，最后滑块返回传送带的右端2关于这N过程，O列判断l确的有 A滑块返回传送带右端的速率 2m/s Bm过程中传送带对滑块做 2.5J Cm过程中滑块P传送带间摩擦产生的热量 12.5J Dm过程中电动机对传送带多做 10J N1单选题N1单选题 1 1 2 20 02 24 4重重庆沙坪庆沙坪坝坝重庆八重庆八中校考中校考一模一模用如图所示的装置来模拟风洞实验2在模拟风洞管中的Z滑斜面N，N物块在沿斜面方向的恒定风力作用O，从离簧初始处于原长N定距离处静k开始速向N运动，从开始运动至到达最高点的过程中物体 A所风力的率恒定 B接触簧时动能最大 C和簧p的系统机能守恒 D重力势能N直增大 2 2 2 20 02 24 4福建福建统统考二模考二模唐代诗人O仙芝的诗更闻枫叶O，淅沥度秋声=，通过枫叶掉落的淅沥声，带来了秋天的讯o2如图枫叶在秋风中O落的景色，若w中N片枫叶从高度 6m 的树N由静k飘落，经 3s 落到水平地面N，重力速度大小10m/s22该枫叶 AO落过程做自由落体运动 B落地时速度大小N定30m/s C在竖直方向N运动的平均速度大小2m/s D在O落过程中机能守恒 3 3 2 20 02 23 3贵贵黔东黔东南南统考一统考一模模如图所示，质量1高1倾角的Z滑斜面体 A放在足够大的Z滑水平地面N，斜面顶端lN方有N固定的Z滑套管 C，用手提着质量的细长直杆 B 的N端，将直杆穿过套管，使直杆O端p好P斜面体顶端接触，突然手，直杆在套管的约束O只能沿竖直方向运动，斜面体随即向右速，重力速度大小，O列说法l确的是 A直杆的最大速度2cos B斜面体的最大速度2sin C斜面体的速时间2/sin D斜面体在速过程中到地面的支c力大小2 2 sin 4 4 2 20 02 23 3山东山东菏泽菏泽校校联考模联考模拟预测拟预测N块质量 M1长 l的长木 A 静k放在Z滑的水平面N，质量 m 的物体 B视质点以初速度 v0从左端滑N长木 A 的N表面并从右端滑O，该过程中，物体 B 的动能减少量kB，长木 A 的动能增量kA，A1 B 间摩擦产生的热量 Q，关于kB，kA，的值，O列能的是 AkB=7J，kA=5J，=5J BkB=7J，kA=2J，=5J CkB=3J，kA=2J，=5J DkB=5J，kA=3J，=2J 5 5 2 20 02 23 3福建福建莆田莆田统统考二模考二模风能是N种清洁的再生能源2如图所示，风力发电机是N种将风能转化电能的装置，w要部件包括风轮机1 齿轮箱1 发电机等1 某两风力发电机的风轮叶片长度之比 23，转化效率相等，若均保c风l面吹向叶片，在相同风力境O，这两风力发电机的输出电率之比 A32 B23 C49 D827 二1多选题二1多选题 6 6 2 20 02 24 4湖南湖南株株统统考一模考一模如图，质量 m的小物块视质点静k在质量 M1长 l的木N的最右端，木放在Z滑水平桌面N，某时刻木以速度 v0开始运动2已知物块P木间的滑动摩擦力大小 f，当物块从木左端离开时 A物块的动能等于 fl B物块的动能小于 fl C木的动能大于12022 D木的动能小于12022 7 7 2 20 02 24 4上上海嘉定海嘉定统统考一模考一模如图所示，簧的N端固定在竖直墙N，质量 M的Z滑弧形槽静k在Z滑水平面N，部P水平面相切，N个质量(1，求小球第N次P挡相碰之前的速度大小12 3若小球P挡相碰N次后沿斜面向N运动，又p好能完整经过圆形轨道，求m时 AB 间距3的大小2 1.1.2 20 02 23 3yy国国校联考校联考模拟预模拟预测测如图所示，固定Z滑斜面倾角=60，w端P竖直面内半径 R的固定Z滑圆弧轨道相切，O置 D 圆弧轨道的最P点2质量 2m的小球 A 和质量 m的小 B均视质点用=1.5的轻杆通过轻质铰链相连2B 套在Z滑的固定竖直长杆N，杆和圆轨道在同N竖直平面内，杆过轨道圆心 O，初始轻杆P斜面垂直2在斜面N由静k释放 A，假设在运动过程中两杆O会碰撞，小球能滑过 D 点且通过轨道连接处时无能量损失速度大小O，重力速度 g，从小球 A 由静k释放到运动至最P点的过程中，O列判断l确的是 AA 和 B p的系统的机能O守恒 B释放时小球 A 的速度大小32 C小 B 速度最大时轻杆力 D小球 A 运动到最P点时的速度大小33 2.2.2 20 02 24 4四四川成川成都都石石室中学室中学校考一校考一模模如图所示，固定Z滑斜面顶端有N轻质Z滑定滑轮，质量的物块 P 和质量3的物块 Q 用轻质细绳相连，外力作用于 P，使 P1Q 均静k，某时刻撤去外力，当 Q O降的高度时，细绳断裂，重力速度 g，sin37=0.6，P1Q 均视质点，斜面足够长，A物块P沿斜面N升的最大高度3516 B当细绳断裂的瞬间，物块Q的重力的率942 C在细绳断裂后，物块P沿斜面向N运动的时间542/D当物块P运动至最高点时，物块Q的机能相对=0时刻减少了3516 3.3.2 20 02 23 3贵贵六六盘水盘水统考模统考模拟预测拟预测如图所示，N条轻绳跨过Z滑定滑轮，两端P质量分别 2m和m的物体 P1Q 连接，轻簧竖直放置，N端P物体 Q 相连，O端固定在水平面N2用手托Q物体 P，当轻绳好被拉直时，物体 P 离地的高度 L，重力速度大小 g2物体 P 由静k释放后，落地时的速度p好 0，物体 P O落过程中 A物体 P1Q p的系统机能守恒 B物体 P1Q p的系统机能N直减少 C簧的性势能增了 0.5mgL D簧的性势能增了 mgL 4.4.多多选选 2 20 02 22 2辽辽宁沈宁沈阳阳沈阳沈阳二中二中校考校考二模二模如图所示，倾角30的绝缘糙斜面固定在水平面N，斜面N方有P斜面平行向N的匀电场，N带l电的物块 视质点 以N定的初速度沿斜面向N运动，速度大小3m/s2，方向沿斜面向O，重力速度 g=10m/s2，在物块运动过程中，O列说法l确的是 A物块的机能和电势能之和保cO B物块电势能的减少量大于物块克服摩擦力做的 C电场力做的小于物块克服摩擦力和重力做的 D物块的机能减少 5.5.多选多选 2 20 02 23 3广西广西桂林桂林统考统考二模二模如图所示，被锁定在墙边的压缩簧右端P质量 0.2kg1静k于 A 点的滑块 P 接触但O连，滑块 P 所在Z滑水平轨道P半径 0.8m 的Z滑半圆轨道平滑连接于 B 点，压缩的簧储的性势能 2.8J，重力速度 10m/s2，将簧解除锁定，滑块 P 被簧出，脱离簧后冲N半圆轨道的过程中 A以到达半圆轨道最高点 D B经过 B点时对半圆轨道的压力大小 9N CO能到达最高点 D，滑块 P 能到达的最大高度 1.35m D以通过 C点且在 CD之间某O置脱离轨道，脱离时的速度大小 2.2m/s 6.6.2 20 02 24 4贵贵统考一统考一模模如图，N轻质簧置于固定Z滑斜面N，O端P固定在斜面端的挡连接，簧处于原长时N端O于 A 点2N物块由斜面N A点N方某O置释放，将簧压缩至最P点 B簧在性限度内，物块由 A 点运动至 B 点的过程中，簧性势能的 A增量等于物块动能的减少量 B增量等于物块重力势能的减少量 C增量等于物块机能的减少量 D最大值等于物块动能的最大值 7.7.多多选选 2 20 02 24 4重庆重庆统考统考一模一模如图，在竖直平面内有水平向左的匀电场，在匀电场中有Ny长 L 的绝缘细线，细线N端固定在 O 点，N端系N质量 m 的带电小球2小球静k时细线P竖直方向p 角，m时小球获得初速度且p能绕 O 点在竖直平面内做圆周运动，重力速度 g2 A匀电场的电场度大小 B小球获得初速度的大小5cos C小球从初始O置运动至轨迹的最左端减少的机能tan(1+sin)D小球从初始O置在竖直平面内顺时运动N周的过程中，w电势能Y减小后增大 8.8.2 20 02 23 3yy国国校校联考联考一模一模如图所示，劲度系数的轻质簧悬d在天花的点，O端P视质点的物块相连，点是点在Z滑水平地面N的射影，1两点间的高度差，簧的原长也，物块从地面N的点由静k释放，物块从运动到的过程中N直o离开地面，当物块运动到点时速度大小，已知=53，簧的性势能PP簧的伸长量以及簧的劲度系数之间的关系P=122，已知重力速度大小，sin53=0.8，cos53=0.62 1求物块在点时簧的伸长量以及物块的质量 2求物块在点释放时，地面对物块的支c力的大小以及物块的速度大小2 9.9.2 20 02 24 4四四川绵川绵阳统阳统考二模考二模如图所示，竖直平面内的Z滑水平轨道 ABP半径 R的Z滑圆轨道平滑连接，N轻质短簧在水平轨道N，左端固定在墙N，质量 m的小球 P将簧压缩2从静k释放小球P，小球 P 沿水平轨道运动，P簧分离后，以速度 v0向右匀速运动，在圆轨道的最P点 BPN质量 M的静k小球 Q 发生性碰撞，碰后，小球 Q 沿圆轨道N升到 C点脱离轨道，小球 P返回向左压缩簧，然后被簧回，p好也在 C点脱离轨道2两小球形状相同，都视质点，整个过程中没有机能损失，O考虑两球的第二次碰撞，重力速度 g2 1求簧最初x有的性势能 Ep及小球 P1Q碰后瞬间的速度 v1和 v22 用 m1M1v0表示 2求小球 P 和 Q的质量之比及 C点距水平面 AB 的竖直高度 hC2 hC用 v01R1g表示 3假设球 P 和 Q的质量以O同的值，若小球 P 第N次P簧分离后的速度0=35，且 P 和 Q碰后都能通过轨道的最高点 D2试分析论两小球的质量 m 和 M 满足的关系2 专题专题 0 06 6 机械机械能能守恒守恒 功能功能关关系和系和能量能量守守恒定恒定律律 .1 0202 考情V析考情V析解密高考解密高考.1 0303 高频考点高频考点以考定法以考定法.1 .2 一、机械能守恒定律的应用.2 二、功能关系的综合应用.3 三、能量守恒定律的综合应用.3 .4 .8 考向 1：机械能守恒定律在连接体中的综合应用.8 考向 2：能量守恒定律在曲线运动中光的应用.10 考向 3：能量守恒定律在板块问题中的应用.13 0404 心素养心素养难点突破难点突破.17 0505 新好题新好题轻轻.24 考点内容 要求 学习目标 机能守恒定律的用 III 1.掌握机能守恒的条件及机能守恒条件的用 2.掌握常力做和相的能量转化 3.掌握利用能量点在曲线运动和块问题中的用 能关系的综合用 III 能量守恒定律的综合用 III 一、机械能守恒一、机械能守恒定定律的应用律的应用 1判断物体或系统械能o否守恒的三种方法 1做功判断法只有重力和系统内弹力做功时，系统械能守恒2 2能量转化判断法没有械能以外的其他形_的能与械能转化时，系统械能守恒2 3定义判断法看动能与重力(或弹性)能之和o否变化2 2利用械能守恒定的题步骤 3利用械能守恒定列方程的三种表达形_ 4系统械能守恒问题中三类见的连接体 速等的连接体 两物体在运动过程中速等，根据系统减少的重力能等于系统增加的动能列方程n 角速度等的连接体 两w在运动过程中角速度等，速度大小与半径成正比，根据系统减少的重力能等于系统增加的动能列方程n 某一方向分速度等的连接体 A 放在光滑斜面上，B 穿过竖直光滑杆 PQ 下滑，将 B的速度沿绳的方向和垂直于绳的方向分，如所，其中沿绳方向的速度 vx与 A 的速度大小等，根据系统减少的重力能等于系统增加的动能列方程n 5.含弹簧的物体系统械能守恒分析注意 1含弹簧的物体系统在只有弹簧弹力和重力做功时，物体和弹簧组成的系统械能守恒，而单个物体械能不守恒2 2 同一根弹簧弹性能大小取决于弹簧形变量的大小，在弹簧弹性度内，形变量等，弹性能等2 3由两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统，当弹簧形变量最大时，弹簧两端连接的物体具有同的速度弹簧处于然度时，弹簧弹性能最小(为零)2 6易错易混点 1含弹簧的物体系统械能守恒时，分析系统械能变化时没有考虑到弹簧，将弹簧漏2 2绳然绷紧1非弹性碰撞1有摩擦力或电(磁)场力做功等情况，械能一般不守恒2 3分析关联物体械能守恒时，应注意寻找用绳或杆连接的物体间的速度关系和位关系2 二、功能关系的二、功能关系的综综合应用合应用 1.见的功能关系 2.功能关系的应用 1根据功能关系可以由功n对应的能量变化，也可以根据能量变化n对应力做的功，进而n其他关量2 2动能定理o最用的功能关系2 3单独应用功能关系的情况较少，在很多问题中，功能关系经与动能定理1械能守恒定或能量守恒定合应用2 三、能量守恒定三、能量守恒定律律的综合应用的综合应用 1含摩擦生热1焦耳热1电能等多种形_能量转化的系统，优先选用能量守恒定2 2应用能量守恒定题的两条本思路 1某种形_的能减少，一定存在其他形_的能增加，且减少量和增加量一定等，即E减E增2 2 某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定等，即EA减EB增2 3当涉及摩擦力做功时，注意摩擦产生的热量 Qf x对，x对为对滑动的两物体间对滑动路径的总度2 0典例0典例 1 111 多选多选 2 20 02 23 3y国y国统考统考高考高考真题真题如图，N质量 M1长 l的木静k在Z滑水平桌面P，N质量 m 的小物块视质点从木P的左端以速度 v0开始运动2已知物块P木间的滑动摩擦力大小 f，当物块从木右端离开时 A木的动能N定等于 fl B木的动能N定小于 fl C物块的动能N定大于12022 D物块的动能N定小于12022 0答案1BD 0解1设物块离开木时的速度1，m时木的速度2，由题意知，1 2 设物块的对地O移，木的对地O移 CD据能量守恒定律得，1202=1212+1222+整理得，1212=12022 21222 1 2，得，2，2=，所以=，B l确，A 错误2 故选 BD2 0典例0典例 2 21 1 2 20 02 23 3 北京北京 统考高统考高考真题考真题 如图所示，质量 m 的小球 A 用NO伸长的轻绳悬d在 O 点，在 O 点lQ方的Z滑桌面P有N个P A 完全相同的静k小球 B，B 距 O 点的距离等于绳长 L2将 A 拉至某N高度，由静k释放，A 以速度 v在水平方向和 B 发生l碰并在N起2重力速度 g2求 1A 释放时距桌面的高度 H 2碰撞前瞬间绳子的拉力大小 F 3碰撞过程中系统损失的机能2 0答案1 122 2+2 3142 0解1 1A 释放到P B 碰撞前，据动能定理得，=122 解得=22 2碰前瞬间，对 A 由牛顿第二定律得，2 =2，解得=+2 3A1B 碰撞过程中，据动量守恒定律得，=21，解得1=12 碰撞过程中损失的机能，=122212 2(12)2=142 0典例0典例 3 31 1 2 20 02 22 2江苏江苏高考高考真题真题如图所示，轻质簧N端固定，N端P物块 A 连接在N起，处于压缩状态，A 由静k释放后沿斜面向P运动到最大O移时，立即将物块 B 轻放在 A 右侧，A1B 由静k开始N起沿斜面向Q运动，Q滑过程中 A1B 始终OV离，当 A 回到初始O置时速度零，A1B P斜面间的动摩擦因数相同1簧o超过性限度，A当P滑到最大O移的N半时，A 的速度方向沿斜面向Q BA P滑时1簧的力方向O发生化 CQ滑时，B 对 A 的压力Y减小后增大 D整个过程中 A1B 克服摩擦力所做的总大于 B 的重力势能减小量 0答案1B 0解1B由于 A1B 在Q滑过程中OV离，设在最高点的力 F，方向沿斜面向Ql方向，斜面倾角，AB 之间的力 FAB，摩擦因素，Q滑时据牛顿第二定律对 AB 有 +(A+B)sin 2(A+B)cos=(A+B)对 B 有，Bsin 2 Bcos 2 AB=B 联立得，A+B=2ABB 由于 A 对 B 的力 FAB方向沿斜面向P，故知在最高点 F 的方向沿斜面向P由于在最开始簧力也是沿斜面向P的，簧N直处于压缩状态，所以 A P滑时1 簧的力方向N直沿斜面向P，O发生化，故 B l确 A设簧原长在 O点，A 开始运动时距离 O点 x1，A 运动到最高点时距离 O点 x2Q滑过程 ABOV离，簧N直处于压缩状态，P滑过程据能量守恒定律得，1212=1222+(sin+)(12 2)化简得，=2(sin+)1+2 当O移最大O移的N半时有，合=(121222)2(sin+)带入 k 值知 F合=0，即m时速度 0，故 A 错误 C据 B 的V析知，+=2 再结合 B 选的结论知Q滑过程中 F 向P且逐渐大，Q滑过程 FAB逐渐大，据牛顿第O定律知 B 对 A 的压力逐渐大，故 C 错误 D整个过程中力做的 0，A 重力做的 0，当 A 回到初始O置时速度零，据能关系知整个过程中 A1B 克服摩擦力所做的总等于 B 的重力势能减小量，故 D 错误2 故选 B2 0典例0典例 4 41 1 2 20 02 23 3广东广东统考高统考高考真题考真题如图某药品自动传送系统的示意图系统由水平传送带1竖直螺旋滑槽和P滑槽平滑连接的平p，滑槽高3，平高2药品盒 A1B 依次被轻放在以速度0匀速运动的传送带P，在P传送带达到共速后，从点进入滑槽，A 好滑到平最右端点停Q，随后滑Q的 B 以20的速度P A 发生l碰，碰撞时间极短，碰撞后 A1B p好落在桌面P圆盘内直径的两端2已知A1B 的质量V别和2，碰撞过程中损失的能量碰撞前瞬间总动能的142P传送带间的动摩擦因数，重力速度 g，AB 在滑至 N 点之前O发生碰撞，忽略空气阻力和圆盘的高度，将药品盒视质点2求 1A 在传送带P由静k速到P传送带共速所用的时间 2B 从点滑至点的过程中克服阻力做的 3圆盘的圆心到平右端点的水平距离 0答案1 1=02=6 2 302 3=3022 0解1 1A 在传送带P运动时的速度=由静k速到P传送带共速所用的时间，=0=0 2B 从点滑至点的过程中克服阻力做的=12 202+2 3 2122(20)2=6 2 302 3AB 碰撞过程由动量守恒定律和能量关系知，2 20=1+22 12 2 (20)22(1212+12 222)=1412 2 (20)2 解得，1=20，2=0 N1=230 2=530舍掉 两物体平抛运动的时间，1=2，2 =21，+=11 解得=3022 0典例0典例 5 51 1 2 20 02 23 3海南海南统考统考高考真高考真题题如图所示，有N固定的Z滑14圆弧轨道，半径=0.2m，N质量B=1kg的小滑块 B 从轨道顶端滑Q，在w冲P长木 C 左端时，给木N个P小滑块相同的初速度，已知C=3kg，B1C 间动摩擦因数1=0.2，C P地面间的动摩擦因数2=0.8，C 右端有N个挡，C 长2 求 1B滑到A的端时对A的压力是多大 2若BoPC右端挡碰撞，当BP地面保c相对静k时，B1C间因摩擦产生的热量是多少 3在0.16m 0.16m，N定是 C 停Q之后，B 才P C P挡碰撞2设再经2时间 B P C 挡碰撞，有 2 0.16=1.62212122 解得2=0.8 2 0.8 2 碰撞时 B 速度B2=B12 12=20.8 2 碰撞时由动量守恒得BB2=(A+B)解得碰撞后 B1C 速度=0.822 之后二者N起减速，据牛顿第二定律得3=2(A+B)(A+B)=8m/s2 后再经3后停Q，有3=3=0.8216 故B从滑PC到最终停k所用的时间总时间=1+2+3=1 2150.8216s 考向考向 1：机械能守恒定律：机械能守恒定律在连接体中的综合在连接体中的综合应用应用 1.1.多多选选 2 20 02 23 3 四四川德川德阳阳 统考统考一模一模 如图所示，竖直平面内固定N竖直的Z滑杆 P和水平Z滑杆 Q，两杆在同N平面内，O接触，水平杆延长线P竖直杆的交点 O2质量 2m的小球 A 套在竖直杆P，P端固定在杆P的轻质簧的N端P小球 A 相连2N质量 m的小球 B 套在水平杆 Q P，小球 A1B 用长 2L 的轻杆通过铰链V别连接2在外力作用Q，当轻杆P水平杆 Qp=53斜向左P时，轻质簧处于原长，系统处于静k状态2撤去外力，小球 A 在竖直杆P做往复运动，Q降的最大距离 2L2已知轻质簧的性势能=122，x 簧的形量，k轻质簧的劲度系数，整个过程轻质簧始终处在性限度 内，O计NW摩擦，重力速度大小 g，sin53=0.8，cos53=0.6.Q列说法l确的是 A轻质簧的劲度系数 k2 B小球 A 运动到 O 点时的速度大小452 C从撤去外力到轻杆P水平杆 Qp=30斜向左P的过程，轻杆对小球 B 做的21175 D小球 A 从最高点运动到 O 点的过程，水平杆 Q对小球 B 的作用力始终大于 mg 0答案1AC 0解1A小球 A1簧和小球 B p的系统能量守恒，小球 A Q降到最大距离时，据能量守恒定律有12(2)2=2 2 解得=2，故 A l确 B小球 A 运动到 O 点时，AB 速度相等，据能量守恒定律有 2 2sin53 212(2sin53)2=12 22+122 解得=4523，故 B 错误 C轻杆P水平杆 Qp=30斜向左P时，设 B 的速度，A 的速度 vA，据关联问题知，Acos60=cos30 据能量守恒定律有，2 2(sin53 2 sin30)212(2sin53 2 2sin30)2=12 2A2+122 解得=42175 据动能定理知轻杆对小球 B 做的，=122 解得=21175，故 C l确 D据小球 A 在竖直杆P做往复运动的特点知，小球从从最高点运动到 O点的过程，铰链对小球Y做l，后做负，水平杆 Q 对小球 B的作用力并非始终大于 mg，故 D 错误 故选 AC2 2.2.2 20 02 24 4陕陕西汉中西汉中统统考一模考一模如图所示，物块 A 套在Z滑水平杆P，连接物块 A 的轻质细线P水平杆 间所p夹角=53,细线跨过同N高度P的两Z滑定滑轮P质量相等的物块 B 相连，定滑轮顶部离水平杆距离=0.8m，将物块 B 由静k释放，物块 A1 B 均视质点，重力速度=10m/s2,sin53=0.8，O计空气阻力，A物块 A P物块 B 速度大小始终相等 B物块 A 能达到的最大速度2m/s C物块 B Q降过程中，重力始终大于细线拉力 D当物块 A 经过左侧滑轮lQ方时，物块 B 的速度最大 0答案1B 0解1AD据题意知，物块 A P物块 B 速度关系Acos=B 两物块速度O相等，当物块 A 经过左侧滑轮lQ方时，有B=Acos90=0，故 AD 错误 B当物块 A 运动到左侧定滑轮lQ方时，物块 B Q降的距离最大，物块 A 的速度最大，据机能守恒有B(sin532)=12A2，解得=2m s，故 B l确 C由P述V析知，当物块 A 经过左侧滑轮lQ方时，物块 B 的速度 0，物块 B 向QY速后减速，物块 B 减速Q降过程中，重力会小于细线拉力，故 C 错误2 故选 B2 考向考向 2：能量守恒定律在：能量守恒定律在曲线运动中光的应曲线运动中光的应用用 3.3.2 20 02 24 4陕西商陕西商洛洛校校联考一联考一模模N儿童在楼阶P玩掷力球游o，力球质量 m，小球从高处落到P处，w空中运动轨迹如图所示，已知阶的高和宽均 L，O计空气阻力和碰撞时间，重力速度g，以Q说法l确的是 A力球每次起在空中运动时间223 B力球每次起时速度大小156 C力球每次碰撞动量的化量大小6 D力球每次碰撞损失的能量2 0答案1C 0解1A力球做斜抛运动，每次P升的最大高度3，据3=1212 得P升的时间1=23 Q落高度43，同理知Q落的时间2=223 力球每次起在空中运动时间=1+2=323=6，A 错误 B力球水平方向匀速运动，水平速度水平=6 每次起时竖直V速度1=1=63 力球每次起时速度大小=12+水平2=306，B 错误 C每次落地时的竖直V速度2=2=263 由于只有竖直方向速度发生化，力球每次碰撞动量的化量大小=22(21)=6 C l确 D力球每次碰撞损失的能量=12(22+水平2)212(12+水平2)=，D 错误2 故选 C2 4.4.2 20 02 23 3河北河北石家石家庄庄校联考校联考模拟预模拟预测测如图所示，倾角=37的斜面P圆心 O1半径=0.9m的Z滑圆弧轨道在 B 点平滑连接，且固定于竖直平面内2斜面P固定N平行于斜面的轻质簧，沿斜面缓慢动质量1=0.8kg的滑块 a使w压缩簧至 A处，将滑块 a由静k释放，通过 D点时轨道对滑块 a的力零2已知 A1B 之间的距离=1.35m，滑块 aP斜面间动摩擦因数=0.25，C圆弧轨道的最P点，CE 圆弧轨道的直径，OD 水平，滑块 a 视质点，忽略空气阻力，=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，3 j 1.732 1求滑块 a 在 C点对轨道压力的大小2 2求滑块 a 整个运动过程中系统因摩擦而产生的热量2 3若仅将滑块 a换质量2=0.05kg的滑块 b，滑块 b 由 A点出后立即撤去簧，求滑块 b第N次落在斜面P的O置至 B 点的距离结保留 2 O有效数_ 2 0答案1 124N 27.92J 31.8m 0解1 1由题知，滑块 a 在 D点处的速度 0，对滑块 a由 C 至 D点过程，由动能定理有 21=21212 对滑块 a在 C 点由牛顿第二定律有 12 1=12 结合牛顿第O定律知，滑块 a 在 C点对轨道压力的大小 N=1=24N 2设滑块 a 在 A处时簧储的性势能p，由能量守恒定律知+1sin37=1cos37+1cos37 解得 p=1.44J 最终滑块 a 在 BP B 关于 C对的点之间运动，由能量守恒知 =p+1sin37 解得 =7.92J 3设滑块 b 能通过 E点，对滑块 b 由 A点至 E点由能量守恒有 p+2sin37=2cos37+2(+cos37)+1222 解得，=6m/s 滑块 b p好能通过 E点时，有，2=222 知，假设p立，设滑块 b 在空中运动的时间 t，滑块 b 落在斜面P的O置P B 之间的水平距离d，有 =2 sin37(+cos37)2122=tan37 解得，=9(321)20s 又有，=cos37 解得，j 1.8m 考向考向 3：能量守恒定律在：能量守恒定律在板块问题中的应用板块问题中的应用 5.5.2 20 02 23 3四川四川成都成都校校联考模联考模拟预测拟预测如图所示，质量 m=2kg 的物块 A 从高 h=0.2m 的Z滑固定圆弧轨道顶端由静k释放，圆弧轨道端的W线水平，物块 A 从圆弧轨道的端无能量损失地滑PN辆静k在Z滑水平面P的小车 B，且物块最终没有滑离小车 B2已知 A1B 间的动摩擦因数 =0.2，小车 B的质量 M=6kg，重力速度 g=10m/s，求 1物块 A P小车 B 的共同速度 2当物块 A 相对小车 B 静k时，小车 B 运动的O移及系统因摩擦产生的热量2 0答案1 1v=0.5m/s 2B=316mQ=3J 0解1 1设物块 A 从圆弧轨道顶端滑到端时的速度0，由动能定理得 =1202 解得 0=2=2m/s 物块 A 滑P小车 B 后，物块P小车p的系统动量守恒，设它们相对静k时的速度 v，有 0=(+)解得，=0.5m/s 2对小车 B 由动能定理得，B=122 解得，B=316m 设系统产生的热量 Q，由能量守恒得，1202=12(+)2+解得，Q=3J 6.6.2 20 02 24 4福福建建统统考二模考二模如图，N质量 3m1长度 L 的木静k在倾角=30的固定斜面P，木的P表面Z滑，Q表面P斜面间的动摩擦因数=32，木的Q端固定有垂直于木的薄挡2NP斜面平行的轻簧Q端固定在斜面的端，P端由原长被压缩了2后用触锁锁定2将质量的小滑块从木的中点由静k释放，经过N段时间，滑块P挡发生第N次碰撞后，木开始运动2经过多次碰撞后，当滑块O于挡处且和木速度都零时，木好接触簧并触发锁立即解除锁定2已知重力速度大小，簧的劲度系数=15，滑块P挡间的碰撞性l碰，且碰撞时间极短，O计空气阻力2求 1滑块第N次P挡碰撞前瞬间，滑块的速度大小0 2滑块第N次P挡碰撞后瞬间，木的速度大小1和速度大小1 3木在初始O置时，wQ端P锁的距离 d 4锁解除后，当滑块P挡第N次V离时木的速度大小22 0答案1 10=2 21=8，1=12 3=4 42=380 0解1 1设滑块释放时速度大小0，由牛顿第二定律得sin=0 滑块释放后到第N次P挡碰撞前的过程中做匀速直线运动，有02=202，得0=2 2设第N次碰撞后瞬间，木的速度1，滑块的速度2，由动量守恒定律和能量守恒定律得 0=31+2，1202=12 312+1222，联立解得1=120=8，2=2120=28 对木由牛顿第二定律得4cos 2 3sin=31，解得1=12，方向沿斜面向P2 3方法N 从滑块开始运动到滑块O于挡处且和木速度都零时，木N直向Q运动，在过程中,滑块重力做 1=(2+)sin 木重力做2=3sin 木所摩擦力做f