2025届高考物理热点题型归类专题12机械能守恒定律的理解与应用、功能关系与能量守恒讲义+变式演练.pdf

专题12机械能守恒定律的理解与应用、功能关系与能量守恒

目录

题型一机械能守恒的判断1

题型二单物体的机械能守恒问题2

题型三连接体的机械能守恒问题5

类型1链条类机械能守恒问题6

类型2轻绳连接的物体系统6

类型3轻杆连接的物体系统9

类型4含“弹簧类”系统的机械能守恒10

题型四功能关系的理解和应用12

类型1功能关系的理解13

类型2功能关系与图像的结合15

类型3功能关系的综合应用17

题型五能量守恒定律的理解和应用20

题型一机械能守恒的判断

【解题指导】机械能是否守恒的三种判断方法

(1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，则机械能守恒．

(2)利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功(或做功代数

和为0)，则机械能守恒．

(3)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统也没有机械能与其他形式能的转化，

则机械能守恒．

v

【例】如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中（）

10

A．弹簧弹力对物体做正功B．弹簧的弹性势能增加

C．合外力对物体做正功D．物体的机械能守恒

【变式演练1】(多选)如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固

定的竖直墙壁(不与槽粘连)．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相

切进入槽内，则下列说法正确的是()

A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功

B．小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球的机械能守恒

C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒

D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒

【变式演练2】如图，斜面体A放在水平面上，球体B放在斜面体的斜面与竖直墙壁之间，外力F作用在

A上使A、B处于静止状态，不计一切摩擦，现撤去F，在球B向下运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．A对B不做功B．B对A不做功

C．B的机械能守恒D．A、B组成的系统机械能守恒

题型二单物体的机械能守恒问题

【解题指导】1．表达式

2．选用技巧

在处理单个物体机械能守恒问题时通常应用守恒观点和转化观点，转化观点不用选取零势能面。

3．一般步骤

【例】一个弹性很好的橡胶球从距离地面高为h处被竖直抛下，落到坚硬的水平地面上被弹回，回跳的

1

高度比抛出点高h，已知重力加速度为g，不计空气阻力和球与地面碰撞时的能量损失，则在抛出点必须

0

以多大的速度将球向下抛出（）

2g(h22gh

A．2ghB．−h)C．ghD．(+h)

000

【例】如图1，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，半径为0.4m，小球以一定的初速度从最低

2

C

点A冲上轨道，图2是小球在半圆形轨道上从A运动到的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。