高考物理考点分类机械能守恒定律

机械能守恒定律【考点知识方法解读】1.机械能守恒定律内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能相互转化，而总的机械能保持不变。2.利用机械能守恒定律解题的步骤是：选择研究对象的初末状态，分析过程中是否只有重力或弹力做功，若满足机械能守恒的条件，可利用机械能守恒定律列方程解答。3.机械能守恒定律的条件是：只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功。4.机械能守恒定律的表达形式：（1）初状态的机械能等于末状态的机械能，即E1=E2。（2）系统内所有物体动能的变化量等于势能的变化量的负值，即△Ek=-△Ep。（3）若系统有两个物体A、B组成，则A物体机械能的变化量等于B物体机械能的变化量的负值，即△EA=-△EB。。【最新三年高考物理精选解析】1（2012·广东理综物理）图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B点时，下列表述正确的有N小于滑块重力A.N大于滑块重力B.N越大表明h越大C.N越大表明h越小【考点定位】此题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。2..（2011新课标理综）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，至最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关3．(2010安徽理综)伽利略曾设计如图9所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处有钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小A.只与斜面的倾角有关B.只与斜面的长度有关C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关MNEF··图94.（2012·浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（）A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为222RHRB.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2224RHRC.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R4.【答案】：BC【解析】由机械能守恒定律，mg(H-2R)=12mv2，解得小球从A端水平抛出时的速度v=22gHR。由平抛运动规律，2R=12gt2，x=vt，联立解得x=2224RHR，选项A错误B正确；小球能从细管A端水平抛出的条件是H2R，选项C正确D错误。5．（2012·上海物理）如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是（）（A）2R（B）5R/3（C）4R/3（D）2R/3【答案】：C【解析】：将A由静止释放，由机械能守恒定律，2mgR-mgR=213mv2，解得A落地时B的速度v=gR32，由竖直上抛运动规律可得B竖直上抛运动高度为gv22=R/3，所以B上升的最大高度是R+R/3=4R/3.，选项C正确。【考点定位】此题考查机械能守恒定律、竖直上抛运动。6.（2011福建理综卷）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO’在90角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在23m到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？Ep=mg(1.5R+R)+12mv12，③由②③式解得Ep=3mgR。④（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动。设经过t时间落到水面上，离OO’的水平距离为x1，由平抛运动规律有4.5R=12gt2，⑤x1=v1t+R，⑥由⑤⑥式解得x1=4R.⑦当鱼饵的质量为2m/3时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有Ep=23mg(1.5R+R)+12(23m)v22，⑧由④⑧式解得v2=2gR.⑨质量为2m/3的鱼饵落到水面上时，设离OO’的水平距离为x2，则x2=v2t+R，⑩由⑤⑨⑩式解得x2=7R.鱼饵能够落到水面的最大面积S，S=14(πx22-πx12)=334πR2（或8.25πR2）。