2023年高考物理一輪復習 第5章 機械能及其守恒定律 第3講 機械能

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第3講機械能守恒定律功能關系

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重力做功與重力勢能(考綱要求Ⅱ)1.重力做功的特點路徑無關，只與始末位置的_______高度差有關.(1)重力做功與_____機械能的變化.(2)重力做功不引起物體________2.重力做功與重力勢能變化的關系(1)定性關系：重力對物體做正功，重力勢能就_____減小；重增大.力對物體做負功，重力勢能就______

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

無關.(3)重力勢能的變化量是絕對的，與參考面的選取_____梳理深化強基固本多維課堂熱點突破思維建模素養(yǎng)提升

3.彈性勢能

彈性形變而具有的能.(1)概念：物體由于發(fā)生_________(2)大?。簭椈傻膹椥詣菽艿拇笮∨c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，彈簧的形變量_____勢能越大.(3)彈力做功與彈性勢能變化的關系：類似于重力做功與-ΔEp重力勢能變化的關系，用公式表示：W=________.

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判斷正誤，正確的劃“√〞,錯誤的劃“〞.

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

)))))

答案

(1)√

(2)√

(3)

(4)√

(5)√

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機械能守恒定律及其應用(考綱要求Ⅱ)勢能統(tǒng)稱為機械能，其中勢能包括1.機械能：動能_____和_____彈性勢能和__________重力勢能.__________2.機械能守恒定律重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能(1)內容：在只有____________保持不變.與勢能可以相互轉化，而總的機械能__________112mgh2+mv2(2)表達式：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“√〞,錯誤的劃“〞.

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

(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，物體的機械能一定守

恒.答案(1)(2)(3)√

(

)

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功能關系(考綱要求Ⅱ)1.功能關系能量轉化的量度，即做了多

少功就有多少_____能量(1)功是__________發(fā)生了轉化.能量的轉化，而且______能量(2)做功的過程一定伴隨著___________的轉化必需通過做功來實現(xiàn)._______2.能量守恒定律不會創(chuàng)生(1)內容：能量既不會消滅，也__________.它只會從一轉移到另一個種形式轉化為其他形式，或者從一個物體_____

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

判斷正誤，正確的劃“√〞,錯誤的劃“〞.

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

(((

)))

(3)滑動摩擦力做功時，一定會引起機械能的轉化.(4)物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉化時，物體的機械能

一定守恒.答案(1)(2)√(3)√(4)√

(

)

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基礎自測1.(單項選擇)關于重力勢能，以下說法中正確的是定B.物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,重力勢能

(

).

A.物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確

減少了D.重力勢能的減少量等于重力對物體做的功

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解析

物體的重力勢能與參考面有關，同一物體在同一位

置相對不同的參考面的重力勢能不同，A選項錯.物體在

零勢能面以上，距零勢能面的距離越大，重力勢能越大；物體在零勢能面以下，距零勢面的距離越大，重力勢能越小，B選項錯.重力勢能中的正、負號表示大小，-5J的重力勢能小于-3J的重力勢能，C選項錯.重力做的功等于重力勢能的變化，D選項對.

答案

D

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

斜率表示該物體的A.質量B.機械能C.重力大小D.重力加速度

(

).

圖5-3-1

解析答案

由機械能守恒定律，Ek=mgh,動能Ek與位移h的C梳理深化強基固本多維課堂熱點突破思維建模素養(yǎng)提升

關系圖線的斜率表示該物體的重力大小，選項C正確.

3.(多項選擇)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)對小球施加一個水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運動，則小球在向右運動的整個過程中，以下說法正確的是().

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

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

解析

小球在向右運動的整個過程中，恒力F對小球和彈

簧組成的系統(tǒng)做正功，由功能關系知，系統(tǒng)機械能逐漸增大，選項B正確，A錯誤；當恒力F與彈簧對小球的拉力T平衡時，動能最大，可見小球在向右運動的整個過程中動能先逐漸增大后逐漸減小，選項D正確，C錯誤.答案BD

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4.(單項選擇)升降機底板上放一質量為100kg的物體，物體隨升降機由靜止開始豎直向上移動5m時速度達到4m/s,則此

過程中(g取10m/s2)A.升降機對物體做功5800JB.合外力對物體做功5800JC.物體的重力勢能增加500JD.物體的機械能增加800J

(

).

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

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5.(2023山東卷，16)(多項選擇)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，質量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行.兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動.若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中().

圖5-3-3梳理深化強基固本多維課堂熱點突破思維建模素養(yǎng)提升

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

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

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

熱點一

對機械能守恒定律的理解與應用

1.機械能守恒的條件(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