高一物理机械能守恒例题解析
高一物理机械能守恒例题解析
机械能守恒是高一物理课本中的重要知识点，学生可以根据例题来学好能机械能守恒内容。下面学习啦小编给大家带来的高一物理机械能守恒例题及解析，希望对你有帮助。
高一物理机械能守恒例题
一.由“机械能=动能+势能”判断：若速度和高度不变，质量减小，动能减小，重力势能减小，机械能减小;若质量和速度不变，高度减小，动能不变，重力势能减小，机械能减小。
例1.直升飞机在空中匀速下降的过程中，以下说法正确的是：()
A.直升飞机的动能不变，机械能也不变;
B.直升飞机的重力势能减小，机械能也减小;
C.直升飞机的动能转化为重力势能;
D.直升飞机的重力势能转化为动能。
解析：这道题涉及到决定动能、势能的因素和机械能是动能和势能的总和以及能量转化的知识。因为同一架飞机来说质量不变，匀速运动的飞机速度没有变，所以动能没有变，随着飞机的下降，高度减小，重力势能减小，由于“机械能=动能+势能”，则机械能减小。故正确答案选B。
二.外力对物体做功，也由“机械能=动能+势能”来判断：若质量和速度不变，高度增加，动能不变，重力势能增大，机械能增大。
例2.起重机竖直方向匀速吊起某一重物G，在这一过程中，物体的：()
A.动能增加，重力势能减小，机械能不变;
B.动能不变，重力势能增加，机械能增加;
C.动能减小，重力势能增加，机械能不变;
D.动能减小，重力势能不变，机械能减小。
解析：本题主要考查影响动能和势能大小的因素，由于起重机吊物体是沿竖直方向匀速上升，质量和速度不变，动能不变;但由于起重机吊起物体，使物体逐渐升高，起重机克服了物体的重力做功，它的重力势能会越来越大，由于机械能等于不变的动能和增大的重力势能之和，故正确答案选B。
三.在动能和势能的相互转化的过程中，如果题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语，说明不计摩擦，则机械能不变
例3.一个小孩从公园光滑的滑梯的顶端滑到底端，对于机械能的变化情况，下列说法正确的是()
A.重力势能减小，动能不变，机械能减小;
B.重力势能减小，动能增加，机械能减小;
C.重力势能减小，动能增加，机械能增加;
D.重力势能减小，动能增加，机械能不变。
解析：小孩是从“光滑”的滑梯的顶端滑到底端，说明不计摩擦，则机械能不变，又因为物体由“顶端”到“底端”，它的重力势能减小了，所以动能就增大了。故可判断正确答案为D。
四.在动能和势能的相互转化的过程中，若考虑摩擦，则机械能减小
例4.滚摆运动过程中，每次上升的高度逐渐降低，对此以下说法错误的是：()
A.滚摆运动到最高处时，动能为零;
B.滚摆下落过程中重力势能转变成动能;
C.滚摆运动过程中克服阻力做功，机械能不断的减小;
D.滚摆运动过程中重力势能不变。
解析：滚摆运动过程中，在最高点时，速度等于零，此时，滚摆的重力势能最大，动能最小;滚摆在上升的过程中，动能转化为重力势能;在下降过程中，由于滚摆要不断的克服摩擦阻力做功，所以滚摆的机械能减小，因此，A、B、C都是正确的，故本题应选答案D。
高一物理机械能守恒知识点
1.机械能:物体的动能和势能统称为机械能,即E=Ek+Ep.其中势能包括重力势能和弹性势能.
2. 机械能守恒定律:在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.如果还有弹力做功,则发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化,但机械能的总量仍保持不变.
3.表达式:
(1) ;(2)
用⑴时,需要规定重力势能的参考平面.用⑵时则不必规定重力势能的参考平面，因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系.
4.机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功,包括以下三种情况:
(1)只有重力和弹力作用,没有其他力作用;
(2)有重力、弹力以外的力作用,但这些力不做功;
(3)有重力、弹力以外的力做功,但这些力做功的代数和为零.
5.对机械能守恒定律的理解
(1)机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内.通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内,因为重力势能就是小球和地球所共有的.另外物体动能中的v,也是相对于地面的速度.
(2)当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒.
(3)“只有重力做功”不等于“只受重力作用”,在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“只有重力做功”.
6.应用机械能守恒定律解题的基本步骤
(1)根据题意选取研究对象(物体或系统).
(2)明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒.
(3)恰当地选取零势面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能.
(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程，若选用了增(减)量表达式，(3)就应成为确定过程中，动能、势能在过程中的增减量或各部分机械能在过程中的增减量来列方程进行求解.
高一物理知识点
一、运动学的基本概念
1、参考系： 运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系在而言的。通常以地面为参考系。
2、质点：
(1)定义：用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。
(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点，要具体问题具体分析。
(3)物体可被看做质点的几种情况:
①平动的物体通常可视为质点。
②有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。
③同一物体，有时可看成质点，有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，反之，则可以。
【注】质点并不是质量很小的点，要区别于几何学中的“点”。
3、时间和时刻：
时刻是指某一瞬间，用时间轴上的一个点来表示，它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的一段线段来表示，它与过程量相对应。
4、位移和路程：
位移用来描述质点位置的变化，是质点的由初位置指向末位置的有向线段，是矢量;
路程是质点运动轨迹的长度，是标量。
5、速度：
用来描述质点运动快慢和方向的物理量，是矢量。
(1)平均速度：是位移与通过这段位移所用时间的比值，其定义式为，方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。
(2)瞬时速度：是质点在某一时刻或通过某一位置的速度，瞬时速度简称速度，它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率，它是一个标量。
6、加速度：用量描述速度变化快慢的的物理量，其定义式为。
加速度是矢量，其方向与速度的变化量方向相同(注意与速度的方向没有关系)，大小由两个因素决定。
补充：速度与加速度的关系
1、速度与加速度没有必然的关系，即：
(1)速度大，加速度不一定也大;
(2)加速度大，速度不一定也大;
(3)速度为零，加速度不一定也为零;
(4)加速度为零，速度不一定也为零。
2、当加速度a与速度V方向的关系确定时，则有：
(1)若a 与V方向相同时，不管a如何变化，V都增大。
(2)若a 与V方向相反时，不管a如何变化，V都减小。
二、匀变速直线运动的规律及其应用：
1、定义：在任意相等的时间内速度的变化都相等的直线运动。
2、匀变速直线运动的基本规律，可由下面四个基本关系式表示：
(1)速度公式
(2)位移公式
(3)速度与位移式
(4)平均速度公式
3、几个常用的推论：
(1)任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量
△x=x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1=aT2
(2)某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度，。
(3)一段位移内位移中点的瞬时速度v中与这段位移初速度v0和末速度vt的关系为。
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