2025年高考物理一轮复习：机械能守恒定律及其应用.pdf

第3讲机械能守恒定律及其应用

夯实双星

基础梳理

1.重力做功的特点

(1)重力做功与路径关,只与初、末位置的高度差有关.

(2)重力做功不引起物体机械能的变化.

2.重力势能

(1)定义：物体由于被举高而具有的能.

(2)表达式：民=mgh.

(3)矢标性：重力势能是标量，正负表示其大小.

3.重力做功与重力势能变化的关系

(1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增加

(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即.=—(魇一品)=一△

4.弹性势能

(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能.

(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数

越大，弹簧的弹性势能越大.

(3)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W=_

一A区.

5.机械能守恒定律

(1)机械能：动能和势能统称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能.

(2)机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转

化，而总的机械能保持不变.

(3)机械能守恒定律的表达式：

mght+＜芯=mg/12+^m^.

乙乙

(4)机械能守恒的条件：只有重力或弹簧的弹力做功.

易错辨析

1.被举到高处的物体重力势能可以为零.(V)

2.物体在速度增大时，其机械能可能在减小.(V)

3.物体所受合外力为零时，机械能一定守恒.(X)

4.物体受到摩擦力作用时，机械能一定变化.（X）

5.物体只发生动能和势能的相互转化时，物体的机械能一定守恒.（V）

素养发展

考点H机械能守恒的理解与判断

i.对机械能守恒条件的理解

1（）只受重力作用，例如不考虑空气阻力的各种抛体运动，物体的机械能守恒.

2（）除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零.

3（）除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，那么系统

的机械能守恒，注意并非物体的机械能守恒，如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少.

2.机械能守恒的判定方法

1（）做功条件分析法：若物体系统内只有重力或弹簧弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械

能守恒.

2（）能量转化分析法：若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界

没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能如（没有内能增加），则系统的机械能守恒.

颤K在下列物理过程中，机械能守恒的有（D）

A.把一个物体竖直向上匀速提升的过程

B.运动员扔出的铅球在空中飞行的过程

C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程

D.物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动的过程

解析：物体匀速向上提升，物体的重力势能增大，动能不变，所以机械能增大，故A错误；运动员

扔出的铅球在空中飞行的过程中受到阻力，所以机械能不守恒，故B错误；汽车关闭油门后向前滑行

中有摩擦阻力做功，所以机械能不守恒，故C错误；以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体，只

受重力作用，也只有重力做功，所以机械能守恒，故D正确.

考点a单个物体的机械能守恒

1.机械能