2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能及其守恒定律 第3講 機(jī)械能

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第3講機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系

梳理深化強(qiáng)基固本

多維課堂熱點(diǎn)突破

思維建模素養(yǎng)提升

重力做功與重力勢(shì)能(考綱要求Ⅱ)1.重力做功的特點(diǎn)路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置的_______高度差有關(guān).(1)重力做功與_____機(jī)械能的變化.(2)重力做功不引起物體________2.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系(1)定性關(guān)系：重力對(duì)物體做正功，重力勢(shì)能就_____減??；重增大.力對(duì)物體做負(fù)功，重力勢(shì)能就______

(2)定量關(guān)系：重力對(duì)物體做的功等于_____物體重力勢(shì)能的Ep1-Ep2______減小量.即WG=-(Ep2-Ep1)=________.

無(wú)關(guān).(3)重力勢(shì)能的變化量是絕對(duì)的，與參考面的選取_____梳理深化強(qiáng)基固本多維課堂熱點(diǎn)突破思維建模素養(yǎng)提升

3.彈性勢(shì)能

彈性形變而具有的能.(1)概念：物體由于發(fā)生_________(2)大?。簭椈傻膹椥詣?shì)能的大小與形變量及勁度系數(shù)有越大，彈簧的彈性越大，勁度系數(shù)_____關(guān)，彈簧的形變量_____勢(shì)能越大.(3)彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：類似于重力做功與-ΔEp重力勢(shì)能變化的關(guān)系，用公式表示：W=________.

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判斷正誤，正確的劃“√〞,錯(cuò)誤的劃“〞.

(1)重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能參考面的選取有關(guān).((2)重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能參考面的選取無(wú)關(guān).((3)被舉到高處的物體重力勢(shì)能一定不為零.(4)戰(zhàn)勝重力做功，物體的重力勢(shì)能一定增加.(5)發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能.(((

)))))

答案

(1)√

(2)√

(3)

(4)√

(5)√

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機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用(考綱要求Ⅱ)勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，其中勢(shì)能包括1.機(jī)械能：動(dòng)能_____和_____彈性勢(shì)能和__________重力勢(shì)能.__________2.機(jī)械能守恒定律重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能(1)內(nèi)容：在只有____________保持不變.與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能__________112mgh2+mv2(2)表達(dá)式：mgh1+mv1=___________222

3.守恒條件：只有重力或彈簧的彈力做功.

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判斷正誤，正確的劃“√〞,錯(cuò)誤的劃“〞.

(1)物體所受的合外力為零，物體的機(jī)械能一定守恒.((2)合外力做功為零，物體的機(jī)械能一定守恒.())

(3)物體除受重力或彈力外，還存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或彈力做功，物體的機(jī)械能一定守

恒.答案(1)(2)(3)√

(

)

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功能關(guān)系(考綱要求Ⅱ)1.功能關(guān)系能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多

少功就有多少_____能量(1)功是__________發(fā)生了轉(zhuǎn)化.能量的轉(zhuǎn)化，而且______能量(2)做功的過(guò)程一定伴隨著___________的轉(zhuǎn)化必需通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)._______2.能量守恒定律不會(huì)創(chuàng)生(1)內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也__________.它只會(huì)從一轉(zhuǎn)移到另一個(gè)種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體_____

物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變________.ΔE增(2)表達(dá)式：ΔE=_______減.梳理深化強(qiáng)基固本多維課堂熱點(diǎn)突破思維建模素養(yǎng)提升

判斷正誤，正確的劃“√〞,錯(cuò)誤的劃“〞.

(1)力對(duì)物體做了多少功，物體就有多少能.(2)物體在速度增大時(shí)，其機(jī)械能可能在減小.

(((

)))

(3)滑動(dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)引起機(jī)械能的轉(zhuǎn)化.(4)物體只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能

一定守恒.答案(1)(2)√(3)√(4)√

(

)

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基礎(chǔ)自測(cè)1.(單項(xiàng)選擇)關(guān)于重力勢(shì)能，以下說(shuō)法中正確的是定B.物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從-5J變化到-3J,重力勢(shì)能

(

).

A.物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確

減少了D.重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功

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解析

物體的重力勢(shì)能與參考面有關(guān)，同一物體在同一位

置相對(duì)不同的參考面的重力勢(shì)能不同，A選項(xiàng)錯(cuò).物體在

零勢(shì)能面以上，距零勢(shì)能面的距離越大，重力勢(shì)能越大；物體在零勢(shì)能面以下，距零勢(shì)面的距離越大，重力勢(shì)能越小，B選項(xiàng)錯(cuò).重力勢(shì)能中的正、負(fù)號(hào)表示大小，-5J的重力勢(shì)能小于-3J的重力勢(shì)能，C選項(xiàng)錯(cuò).重力做的功等于重力勢(shì)能的變化，D選項(xiàng)對(duì).

答案

D

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2.(單項(xiàng)選擇)自由下落的物體，其動(dòng)能Ek與位移h的關(guān)系如圖5-3-1所示.則圖中直線的

斜率表示該物體的A.質(zhì)量B.機(jī)械能C.重力大小D.重力加速度

(

).

圖5-3-1

解析答案

由機(jī)械能守恒定律，Ek=mgh,動(dòng)能Ek與位移h的C梳理深化強(qiáng)基固本多維課堂熱點(diǎn)突破思維建模素養(yǎng)提升

關(guān)系圖線的斜率表示該物體的重力大小，選項(xiàng)C正確.

3.(多項(xiàng)選擇)如圖5-3-2所示，一輕彈簧的左端固定，右端與

一小球相連，小球靜止于光滑水平面上.現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是().

圖5-3-2A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大C.小球的

動(dòng)能逐漸增大D.小球的動(dòng)能先逐漸增大后逐漸減小梳理深化強(qiáng)基固本多維課堂熱點(diǎn)突破思維建模素養(yǎng)提升

解析

小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，恒力F對(duì)小球和彈

簧組成的系統(tǒng)做正功，由功能關(guān)系知，系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)恒力F與彈簧對(duì)小球的拉力T平衡時(shí)，動(dòng)能最大，可見小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能先逐漸增大后逐漸減小，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤.答案BD

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4.(單項(xiàng)選擇)升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4m/s,則此

過(guò)程中(g取10m/s2)A.升降機(jī)對(duì)物體做功5800JB.合外力對(duì)物體做功5800JC.物體的重力勢(shì)能增加500JD.物體的機(jī)械能增加800J

(

).

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12解析根據(jù)動(dòng)能定理得W升-mgh=mv,可解得W升=52121800J,A正確；合外力做的功為mv=10042J=80022J,B錯(cuò)誤；物體重力勢(shì)能增加mgh=100105J=5000J,C錯(cuò)誤；物體機(jī)械能增加ΔE=Fh=W升=5800J,D錯(cuò).答案A

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5.(2023山東卷，16)(多項(xiàng)選擇)如圖5-3-3所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面

的夾角一致，頂角b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)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(yùn)動(dòng).若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中().

圖5-3-3梳理深化強(qiáng)基固本多維課堂熱點(diǎn)突破思維建模素養(yǎng)提升

A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B.重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加

C.輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M戰(zhàn)勝摩擦力做的功解析除重力以外其他力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化，故M戰(zhàn)勝摩擦力做的功等于兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械

能的減少量，拉力對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)C、D正確.答案CD梳理深化強(qiáng)基固本多維課堂熱點(diǎn)突破思維建模素養(yǎng)提升

熱點(diǎn)一

對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用

1.機(jī)械能守恒的條件(任一條件均可)

(1)物體只受重力作用.(2)存在其他力作用，但其他力不做功，而只有重力(或彈簧彈力)做功.(3)相互