高中物理机械能守恒定律典例解题技巧

1、机械能守恒典型习题一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法：（1）物体在运动过程中只有重力做功， 物体的机械能守恒。（2）物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力，物体的机械能守恒。所涉及到的题型有四类：（1）阻力不计的抛体类。（2）固定的光滑斜面类。（3）固 定的光滑圆弧类。（4）悬点固定的摆动类。（1）阻力不计的抛体类包括竖直上抛；竖直下抛；斜上抛；斜下抛；平抛，只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用，将也只有重力做功，通过重力做功，实现重力势能与机械能之间的等量转换，因此物体的机械能守恒。/口 L,例：在身为h的空中以初速度V0抛

2、也一物体，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小？分析：物体在运动过程中只受重力，也只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选水平地面为零势面，则物体抛出时和着地时的机械能相等mgh （mv； ；mv：得：vt 4v2gh（2）固定的光滑斜面类在固定光滑斜面上运动的物体，同时受到重力和支持力的作用，由于支持力和物体 运动的方向始终垂直，对运动物体不做功，因此，只有重力做功，物体的机械能守 恒。例，以初速度V。冲上倾角为 光滑斜面，求物体在斜面上运动的距离是多少?分析：物体在运动过程中受到重力和支持力的作用，但只有重力做功，因此物体的机械能守恒，选水平地面为零势面，则物体开始上滑时和到达最高时的机械能

3、相等21 2v0mv0 mgh mgs sin个于： s 2 2g sin(3)固定的光滑圆弧类在固定的光滑圆弧上运动的物体，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始终沿 圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直，对运动物体不做功，故只有重力做 功，物体的机械能守恒 例：固定的光滑圆弧竖直放置，半径为 R, 一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动？分析：物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力，但只有重力 功，因此物体的机械能守恒，选物体运动的最低点为重力势能 势面，则物体在最低和最高点时的机械能相等要想使物体做一个完整的圆周运动，物体到达最高点时必须具有的最小速

4、度为：Vt 4R所以 Vo 2ml 则 viV2答案：D5.如图5-3-19所示为某同学设计的节能运输系统. 斜面轨道的倾角 为37 ,木箱与轨道之间的动摩擦因数以=.设计要求：木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量 m= 2 kg的货物装入木箱，木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动装货装置立刻将货物 御下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，接着再重复上述过程.若 g取10 m/s2, sin 37=, cos 37 =.求：（1）离开弹簧后，木箱沿轨道上滑的过程中的加速度大小；（2）满足设计要求的木箱质量.6.如图5320所示，一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边

5、缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重此过程中铁块损失的机械能为（）mgR mgR mgR mgR3.如图5-3-22所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员 （可视为 质点），演员a站于地面，演员b从图示的位置由静止开始向下摆，运动过程中绳 始终处于伸直状态，当演员 b摆至最低点时，演员a刚好对地面无压力，则演员a与演员b质量之比为（）A. 1 ： 1B, 2 ： 1C, 3 ： 1 D, 4 ： 14 .如图5-3-23所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各 系一小球a和球质量为m静置于地面；b球质量为3mi用手托住，高度为h,此 时轻绳刚好拉紧.从

6、静止开始释放 b后，a可能达到的最大高度为（）A. hB.C. 2hD.5 .如图5-3-24所示，在动摩擦因数为的水平面上有一质量为 3 kg 的物体被一个劲度系数为120 N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物 体离开弹簧后在水平面上继续滑行了 m才停下来，下列说法正确 的是（g 取 10 m/s 2）（）A.物体开始运动时弓M簧的弹性势能 Ep= JB.物体的最大动能为JC.当弹簧恢复原长时物体的速度最大D.当物体速度最大时弹簧的压缩量为 x= m8.如图5 327所示，小球从A点以初速度V0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点 B 后返回A, C为AB的中点.下列说法中正确的是()A.小千从A出发

7、到返回A的过程中，位移为零，合外力做功为零B.小千从A到C过程与从C到B过程，减少的动能相等C.小千从A到B过程与从B到A过程，损失的机械能相等D.小千从A到C过程与从C到B过程，速度的变化量相等11.图 5-3-30如图5-3-30所示，AB为半径R= m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右 端平滑对接.小车质量 Ml= 3 kg,车长L= m,车上表面距地面的高度h= m.现 有一质量 m 1 kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到 B端后冲上小车.已知 地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数以=,当车运行了 s时，车被地面装置锁定.(g= 10 m/s2)试求：(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道B 端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中， 滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；(4)滑块落地点离车左端的水平距离.2.如图7711所示，质量为2谊口 m可看做质点的小球 AB,用不计质量的不可伸长的细线相连，跨在固定的半径为R的光滑圆柱两侧，开始时A球和B球与圆柱轴心等高，然后释放 A B两球，则B球到达 最高点时的速率是多少？图 77 112.解：此题用运动学很难解答，但选取 A B球及细线为研究系统，重力以外 的力不做功，故用机械能守恒定律