2022-2023学年高一物理举一反三系列（人教版必修第二册）专题8.8 能量守恒（解析版）.pdf

专题8.8能量守恒

【人教版】

【题型1机械能守恒】

【题型2传送带问题中的摩擦生热问题】

【题型3能量守恒】

【题型4电能与机械能的转化问题】

【题型5对比问题】

【题型6临界问题】

【题型7图像问题】

【题型8块板模型中的摩擦生热问题】

【题型1机械能守恒】

【例1】如图所示，小车静止在光滑的水平轨道上，一个小球用细绳悬挂在小车上，现由图

中位置无初速度释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是()

A.细绳对小球的拉力不做功

B.小球克服细绳拉力做的功等于小球减少的机械能

C.细绳对小车做的功等于小球减少的重力势能

D.小球减少的重力势能等于小球增加的动能

答案B

解析小球下摆的过程中，小车的机械能增加，小球的机械能减少，小球克服细绳拉力做的

功等于减少的机械能，选项A错误，B正确；细绳对小车做的功等于小球减少的机械能，

选项C错误；小球减少的重力势能等于小球增加的动能与小车增加的机械能之和，选项D

错误。

【变式1-1】(多选)如图所示，一弯成“L”形的硬质轻杆可在竖直面内绕O点自由转动，已知

两段轻杆的长度均为l，轻杆端点分别固定质量为m，2m的小球A、B(均可视为质点)，现

OA竖直，OB水平，静止释放，下列说法正确的是()

A.B球运动到最低点时A球的速度为2gl

B.A球某时刻速度可能为零

C.B球从释放至运动至最低点的过程中，轻杆对B球一直做正功

D.B球不可能运动至A球最初所在的位置

答案ABD

11

22

解析B球由释放运动到最低点时，由机械能守恒定律可知mgl＋2mgl＝mv＋×2mv，

22

2gl

解得v＝，选项A正确；根据机械能守恒定律，当整个系统的重心回到原来的高度时，

两球的总动能为零，此时两球的速度为零，选项B正确；B球从释放至运动至最低点的过程

1

2

中，根据动能定理2mgl＋W＝×2m，解得W＝0，可知B球从释放至运动至最低点的过

v

2

程中，轻杆对B球做的功为0，选项C错误；若B球恰能运动至A球最初所在的位置，则

整个系统的重力势能增加，即机械能增加，是不可能的，选项D正确。

【变式1-2】(多选)如图所示，离水平地面一定高度处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固

定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水

平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是()

A.小球向上运动的过程中处于失重状态

B.小球压缩弹簧的过程中小球减小的动能等于弹簧增加的势能

C.弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能

D.小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒

答案AB

解析小球抛出的过程中加速度为g，方向竖直向下，处于失重状态，故A正确；小球压缩

弹簧的过程，小球的动能和弹簧的弹性势能总量守恒，所以小球减小的动能等于弹簧增加的

势能，故B正确；小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程，小球的动能、重力势能和弹簧

的弹性势能总量守恒，小球抛出时的动能等于小球的重力势能增加量与弹簧的最大弹性势能

之和，故C错误；小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中，小球和弹簧组成的系统机械

能守恒，而小球的机械能不守恒，故D错误。

【变式1-3】如图所示，质量为1kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始

下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到