專題 機(jī)械能守恒定律考點(diǎn)串講 2023-2024學(xué)年高一物理下學(xué)期期末 人教版2019必修第二冊

高一物理（新人教版）2023-2024期末考試考點(diǎn)串講專題04機(jī)械能守恒定律01高頻考點(diǎn)梳理更快更輕松02考點(diǎn)透視更快更輕松03經(jīng)典試題欣賞更快更輕松04解題方法與技巧更快更輕松目錄CONTENTS02Chapter1高頻考點(diǎn)梳理6.多物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）1.功與功率的計(jì)算（基礎(chǔ)）2.動(dòng)能定理的理解和基本應(yīng)用（重點(diǎn)）3.動(dòng)能定理與圖像結(jié)合的問題（重點(diǎn)）4.動(dòng)能定理在多過程問題中的應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）5.單個(gè)物體的機(jī)械能守恒（重點(diǎn)）02Chapter2考點(diǎn)透視1．定性判斷力是否做功及做正、負(fù)功的方法(1)看力F的方向與位移l的方向間的夾角α——常用于恒力做功的情形。(2)看力F的方向與速度v的方向間的夾角θ——常用于曲線運(yùn)動(dòng)的情形。(3)根據(jù)動(dòng)能的變化判斷：動(dòng)能定理描述了合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，即W合＝ΔEk，當(dāng)動(dòng)能增加時(shí)合力做正功，當(dāng)動(dòng)能減少時(shí)合力做負(fù)功。(4)根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律判斷。一.功與功率的計(jì)算（基礎(chǔ)）Chapter2考點(diǎn)透視2．恒力做功的一般計(jì)算方法直接用W＝Fl

cosα計(jì)算。恒力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)。3．合力做功的計(jì)算方法方法一：先求合力F合，再用W合＝F合l

cosα求功。方法二：先求各個(gè)力做的功W1、W2、W3…，再應(yīng)用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。方法三：先求動(dòng)能變化ΔEk，再利用動(dòng)能定理W合＝ΔEk求功。Chapter2考點(diǎn)透視

Chapter2考點(diǎn)透視1．做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，動(dòng)能定理表達(dá)式中的“＝”的意義是一種因果關(guān)系在數(shù)值上相等的符號。二.動(dòng)能定理的理解和基本應(yīng)用（重點(diǎn)）2．動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、l、α、m、v、W、Ek，在處理含有上述物理量的問題時(shí)，優(yōu)先考慮使用動(dòng)能定理。3．應(yīng)用動(dòng)能定理的注意事項(xiàng)(1)應(yīng)用動(dòng)能定理解題應(yīng)抓好“兩狀態(tài)，一過程”?！皟蔂顟B(tài)”即明確研究對象的始、末狀態(tài)的速度或動(dòng)能情況，“一過程”即明確研究過程，確定這一過程研究對象的受力情況和位置變化或位移信息，明確各力做功的正、負(fù)，確實(shí)難以判斷的先假定為正功，最后根據(jù)結(jié)果加以檢驗(yàn)。Chapter2考點(diǎn)透視(2)動(dòng)能定理中的位移和速度必須是相對于同一個(gè)參考系的，一般以地面或相對地面靜止的物體為參考系。(3)動(dòng)能定理的表達(dá)式為標(biāo)量式，不能在某一個(gè)方向上列動(dòng)能定理方程。Chapter2考點(diǎn)透視三.動(dòng)能定理與圖像結(jié)合的問題（重點(diǎn)）解決物理圖像問題的基本步驟(1)觀察題目給出的圖像，弄清縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量及圖線所表示的物理意義。(2)根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量間的函數(shù)關(guān)系式。(3)將推導(dǎo)出的物理函數(shù)關(guān)系式與數(shù)學(xué)上與之相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)關(guān)系式相對比，找出圖線的斜率、截距、圖線的交點(diǎn)，弄清圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積所表示的物理意義，分析解答問題，或者利用函數(shù)圖線上的特定值代入函數(shù)關(guān)系式求物理量。Chapter2考點(diǎn)透視與動(dòng)能定理結(jié)合緊密的幾種圖像(1)v－t圖：由公式x＝vt可知，v－t圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體的位移。(2)F－x圖：由公式W＝Fx可知，F(xiàn)－x圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。(3)P－t圖：由公式W＝Pt可知，P－t圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積表示力所做的功。(4)a－t圖：由公式Δv＝at可知，a－t圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積表示物體速度的變化量。(5)Ek-x圖：由公式F合x＝Ek－Ek0可知，Ek-x圖線的斜率表示合力。Chapter2考點(diǎn)透視四.動(dòng)能定理在多過程問題中的應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）1．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)包含多個(gè)不同過程時(shí)，可分段應(yīng)用動(dòng)能定理求解；當(dāng)所求解的問題不涉及中間的速度時(shí)，也可以全過程應(yīng)用動(dòng)能定理求解，這樣更簡便。2．當(dāng)選擇全部子過程作為研究過程，涉及重力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時(shí)，要注意運(yùn)用它們的做功特點(diǎn)：(1)重力做的功取決于物體的初、末位置，與路徑無關(guān)；(2)始終與速度方向共線的大小恒定的阻力或摩擦力做的功等于力與路程的乘積。Chapter2考點(diǎn)透視五.單個(gè)物體的機(jī)械能守恒（重點(diǎn)）求解單個(gè)物體機(jī)械能守恒問題的基本思路(1)選取研究對象——物體及地球構(gòu)成的系統(tǒng)。機(jī)械能守恒定律研究的是物體系統(tǒng)，如果是一個(gè)物體與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，一般只對物體進(jìn)行研究。(2)根據(jù)物體所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒。(3)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能。(4)選取方便的機(jī)械能守恒定律方程形式(Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2、ΔEk＝－ΔEp)進(jìn)行求解。Chapter2考點(diǎn)透視六.多物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）多物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題的分析方法(1)正確選取研究對象，合理選取物理過程。(2)對多個(gè)物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運(yùn)動(dòng)過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。(3)注意尋找用輕繩、輕桿或輕彈簧相連接的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系。(4)列機(jī)械能守恒方程時(shí)，從三種表達(dá)式中選取方便求解問題的形式。02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【典例1】（23-24高一下·浙江·期中）關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．當(dāng)作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功B．當(dāng)作用力不做功時(shí)，反作用力也不做功C．作用力與反作用力所做的功一定是大小相等D．作用力做負(fù)功時(shí)，反作用力也可以做負(fù)功DChapter3經(jīng)典試題欣賞【素養(yǎng)提升1】（23-24高一下·上?！るA段練習(xí)）站在向左運(yùn)行的汽車上的人手推車的力為F，腳對車向后的摩擦力為f，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F和f對車做功的代數(shù)和不為零B．當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)F和f對車做功的代數(shù)和為正C．當(dāng)車減速運(yùn)動(dòng)時(shí)F和f對車做功的代數(shù)和為正D．不管車做何種運(yùn)動(dòng)F和f對車的總功和總功率都為零C02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【典例2】（23-24高一下·吉林·期中）某次網(wǎng)球訓(xùn)練時(shí)，運(yùn)動(dòng)員將網(wǎng)球從離水平地面高1.8m處以12m/s的速度水平擊出，已知網(wǎng)球的質(zhì)量為0.06kg。取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于網(wǎng)球從剛被擊出到落地的過程，下列說法正確的是（）CA．該過程中網(wǎng)球受到的重力做的功為7.2JB．網(wǎng)球落到地面時(shí)的速度大小為18m/sC．網(wǎng)球在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力做功的平均功率為1.8W

02Chapter3經(jīng)典試題欣賞

A．汽車受到的阻力Ff=20000NB．汽車的功率P=32kWC．該斜坡長為160mD．當(dāng)汽車速度為10m/s時(shí)，汽車的加速度為2.2m/s2C02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【典例3】（23-24高一下·江蘇揚(yáng)州·期中）如圖為杭州亞運(yùn)會體操賽場場景，“單臂大回環(huán)”是體操運(yùn)動(dòng)中的高難度動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)員單臂抓杠，以單杠為軸完成圓周運(yùn)動(dòng)，不考慮手和單杠之間的摩擦和空氣阻力，將人視為處于重心的質(zhì)點(diǎn)，將“單臂大回環(huán)”看成豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，等效半徑為，重力加速度為，下列說法正確的是（）

B．若運(yùn)動(dòng)員恰好能完成此圓周運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)處時(shí)，手臂與單杠之間無作用力C．若運(yùn)動(dòng)員恰好能夠完成圓周運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)受單杠作用力大小為5mgD．從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，單杠對人的作用力做正功C02Chapter3經(jīng)典試題欣賞

A．物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3B．物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.45C．拉力F的大小為9.6ND．拉力F的大小為19.2NBD02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【典例4】（23-24高一下·重慶·期中）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的固定半圓軌道BC，與兩個(gè)豎直軌道AB和CD相切，軌道均光滑?，F(xiàn)有長也為R的輕桿，兩端固定質(zhì)量分別為3m、m的小球a、b（可視為質(zhì)點(diǎn)），用某裝置控制住小球a，使輕桿豎直且小球b與B點(diǎn)等高，然后由靜止釋放。b球能到達(dá)的最大高度h為（）A．2R

B02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【素養(yǎng)提升4】（23-24高一下·河北石家莊·階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量均勻的鏈條放在光滑的水平桌面上，鏈條全長為l，質(zhì)量為m，有三分之一的長度懸于桌面下。鏈條由靜止開始下滑，設(shè)桌面的高度大于l，則從鏈條開始下滑到剛離開桌面的過程中（重力加速度大小為g）（1）求重力做的功為多少；（2）該過程中鏈條重心下降了多少；（3）鏈條剛離開桌面時(shí)速度是多大。

02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【素養(yǎng)提升5】（23-24高一下·福建廈門·期中）如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)A與桌面相切。一足夠長的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時(shí)m1位于C點(diǎn)，然后從靜止釋放，則下列說法正確的是（）A．在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中兩球速度大小始終相等B．在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中，重力對m1做功功率先增大后減小C．在m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)的過程中，m1機(jī)械能守恒D．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到A點(diǎn)，則m1=2m2BD02Chapter3經(jīng)典試題欣賞【素養(yǎng)提升6】（23-24高一下·四川成都·期中）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上的光滑轉(zhuǎn)軸O上，另一端與套在粗糙固定直桿A處質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連。A點(diǎn)距水平面的高度為h，直桿與水平面的夾角為30°，OA=OC，B為AC的中點(diǎn)，OB等于彈簧原長。小球從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度為v，并恰能停在C處。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）

D．小球通過AB段比BC段摩擦力做功少C02Chapter4解題方法與技巧

1.功與功率的計(jì)算（基礎(chǔ)）02Chapter4解題方法與技巧2.動(dòng)能定理的理解和基本應(yīng)用（重點(diǎn)）應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般思路02Chapter4解題方法與技巧3.動(dòng)能定理在多過程問題中的應(yīng)用（重點(diǎn)、難點(diǎn)）應(yīng)用動(dòng)能定理求解多過程問題的基本思路02Chapter4解題方法與技巧3.單個(gè)物體的機(jī)械能守恒（重點(diǎn)）用機(jī)械能守恒定律解決非質(zhì)點(diǎn)問題(1)在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律處理實(shí)際問題時(shí)，經(jīng)常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運(yùn)動(dòng)過程中將發(fā)生形變，其重心位置相對物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再看成質(zhì)點(diǎn)來處理。(2)這類物體雖然不能看成質(zhì)點(diǎn)來處理，但若只有重力做功，則物體整體機(jī)械能守恒。一般情況下，