专题10 机械能守恒定律（全国通用）（教师卷）-十年（2016-2025）高考物理真题分类汇编

3.0 三十六 2026-01-25 4 4 3.51MB 44 页免费

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专题 10 机械能守恒定律

考点十年考情（2016-2025）命题趋势

考点 1机械能

守恒定律

（10 年10

考）

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题、2016·浙江·高考真题

1. 注重基础考查：机械能守恒定律

是高考热点，每年都会涉及。常考查其

内容、表达式、守恒条件等基础知识，

如判断系统机械能是否守恒，需分析外

力和内力做功情况。

2. 强调综合应用：常与动能定理、

圆周运动等知识综合考查。例如，将机

械能守恒定律与圆周运动结合，分析物

体在圆周运动过程中的能量变化。

3. 情境化命题增多：结合生活实际

或科技应用情境命题，如弹簧小球、抛

体运动等经典模型，以及风力发电叶片

受力分析等新场景，考查学生运用知识

解决实际问题的能力。备考时，学生应

扎实掌握基础知识，强化综合应用训

练，熟悉经典模型，关注新场景，提升

解题能力。

考点 01 机械能守恒定律

1．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径为 R的半圆挡

板和长为的直挡板。a为直挡板下端点，bd 为半圆挡板直径且沿水平方向，c为半圆挡板最高点，

两挡板相切于 b点，de 与ab 平行且等长。小球乙被锁定在 c点。小球甲从 a点以一定初速度出发，沿

挡板运动到 c点与小球乙发生完全弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过

程中无其他碰撞。小球甲质量为，两小球均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度大小为 g。

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(1)求小球甲从 a点沿直线运动到 b点过程中的加速度大小；

(2)若小球甲恰能到达 c点，且碰撞后小球乙能运动到 e点，求小球乙与小球甲的质量比值应满足的条件；

(3)在满足（2）中质量比值的条件下，若碰撞后小球乙能穿过线段 de，求小球甲初动能应满足的条件。

【答案】(1)

(2) 或

(3)

【详解】（1）小球甲从 a点沿直线运动到 b点过程中,根据牛顿第二定律有

解得甲在 ab 段运动的加速度大小

（2）甲恰能到 c点，设到达 c点时的速度为，可知

解得 ①

根据题意甲乙发生完全弹性碰撞，碰撞前后根据动量守恒和能量守恒，

解得碰后乙的速度为 ②

碰后乙能运动至点，第一种情况，碰后乙顺着挡板做圆周运动后沿着斜面到达 e点，此时需满足

即 ③

联立①②③可得

第二种情况，碰后乙做类平抛运动到达 e点，此时可知，

解得 ④

联立①②④可得

（3）在（2）问的质量比条件下，若碰后乙能越过线段，根据前面分析可知当满足第一种情况时，

碰后乙做圆周运动显然不满足能越过线段，故碰后乙做类平抛运动越过线段，故碰后乙的速度必

然满足

同时根据类平抛运动规律可知，

同时需保证小球不能撞击到圆弧 cd 上，可得当，

联立解得 ⑤

联立②⑤将代入可得 ⑥

对甲球从 a到c过程中根据动能定理 ⑦

联立⑥⑦可得

2．（2025·海南·高考真题）足够长的传送带固定在竖直平面内，半径，圆心角的圆弧轨

道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件 A从圆弧顶点无初速度下滑，

在平台与 B碰成一整体，B随后滑上传送带，已知，，A、B可视为质点，AB 与传送

带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，因摩擦生热，忽略轨道及平台的摩擦，

(1)A 滑到圆弧最低点时受的支持力；

(2)A 与B整个碰撞过程中损失的机械能；

(3)传送带的速度大小。

【答案】(1) ，方向竖直向上；

(2)

(3) 或

【详解】（1）A从开始到滑到圆弧最低点间，根据机械能守恒

解得

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