機械能守恒定律的應(yīng)用 01 02 03 04 課堂互動 機械能守恒定律的表達式 課堂互動 機械能守恒問題的規(guī)范解答 一般步驟 2 選取過程 分析受力和各力做功情況 3 判斷守恒 確定運動過程中研究對象的機械能的轉(zhuǎn)化情況 是否符合機械能守恒條件 4 列表達式 選擇合適的表達式列出方程 5 求解 對計算結(jié)果進行必要的討論和說明 題組剖析 典例 2017 定州模擬 如圖4所示 B是質(zhì)量為2m 半徑為R的光滑半圓弧槽 放在光滑的水平桌面上 A是質(zhì)量為3m的細(xì)長直桿 在光滑導(dǎo)孔的限制下 A只能上下運動 物塊C的質(zhì)量為m 緊靠B放置 初始時 A桿被夾住 使其下端正好與半圓弧槽內(nèi)側(cè)的上邊緣接觸 然后從靜止釋放A 求 1 桿A的下端運動到槽B的最低點時B C的速度 2 桿A的下端經(jīng)過槽B的最低點后 A能上升的最大高度 轉(zhuǎn)到解析 題組剖析 轉(zhuǎn)回原題 A 2mgB 3mgC 4mgD 5mg 題組剖析 1 一小球以一定的初速度從圖示5位置進入光滑的軌道 小球先進入圓軌道1 再進入圓軌道2 圓軌道1的半徑為R 圓軌道2的半徑是軌道1的1 8倍 小球的質(zhì)量為m 若小球恰好能通過軌道2的最高點B 則小球在軌道1上經(jīng)過A處時對軌道的壓力為 題組剖析 A 兩小球到達底端時速度相同B 兩小球由靜止運動到底端的過程中重力做功不相同C 兩小球到達底端時動能相同D 兩小球到達底端時 甲小球重力做功的瞬時功率大于乙小球重力做功的瞬時功率 題組剖析 3 如圖7所示 在某豎直平面內(nèi) 光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點 BC右端連接內(nèi) 外壁光滑 半徑r 0 2m的四分之一細(xì)圓管CD 管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k 100N m的輕彈簧 彈簧一端固定 另一端恰好與管口D端平齊 一個質(zhì)量為1 0kg的小滑塊 可視為質(zhì)點 放在曲面AB上 現(xiàn)從距BC的高度為h 0 6m處由靜止釋放小滑塊 它與BC間的動摩擦因數(shù) 0 5 小滑塊進入管口C端時 它對上管壁有FN 2 5mg的相互作用力 通過CD后 在壓縮彈簧過程中小滑塊速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep 0 5J 取重力加速度g 10m s2 求 1 小滑塊在C處受到的向心力大小 2 在壓縮彈簧過程中小滑塊的最大動能Ekm 3 小滑塊最終停止的位置 題組剖析 題組剖析 規(guī)律總結(jié) 1 用機械能守恒定律解題的基本思路 規(guī)律總結(jié) 2 機械能守恒定律的應(yīng)用技巧 1 機械能守恒定律是一種 能 能轉(zhuǎn)化 關(guān)系 其守恒是有條件的 因此 應(yīng)用時首先要對研究對象在所研究的過程中機械能是否守恒做出判斷 2 如果系統(tǒng) 除地球外 只有一個物體 用守恒觀點列方程較方便 對于由兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng) 用轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點列方程較簡便 1 2016 海南單科 3 如圖5 光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi) 一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動 已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1 在最高點時對軌道的壓力大小為N2 重力加速度大小為g 則N1 N2的值為 A 3mgB 4mgC 5mgD 6mg 備選訓(xùn)練 2 2017 河北廊坊質(zhì)量監(jiān)測 如圖7所示 重10N的滑塊在傾角為30 的斜面上 從a點由靜止開始下滑 到b點開始壓縮輕彈簧 到c點時達到最大速度 到d點 圖中未畫出 開始彈回 返回b點離開彈簧 恰能再回到a點 若bc 0 1m 彈簧彈性勢能的最大值為8J 則下列說法正確的是 A 輕彈簧的勁度系數(shù)是50N mB 從d到b滑塊克服重力做功8JC 滑塊的動能最大值為8JD 從d點到c點彈簧的彈力對滑塊做功8J 備選訓(xùn)練 解析整個過程中 滑塊從a點靜止釋放后還能回到a點 說明機械能守恒 即斜面是光滑的 滑塊到c點速度最大 所受合力為零 由平衡條件和胡克定律有kxbc mgsin30 解得k 50N m A項正確 由d到b的過程中 彈簧彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能 一部分轉(zhuǎn)化為動能 B項錯 滑塊由d到c點過程中 滑塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 彈簧彈性勢能 一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能 一部分轉(zhuǎn)化為動能 故到c點時最大動能一定小于8J C項錯 又彈性勢能減少量小于8J 所以彈力對滑塊做功小于8J D項錯 答案A 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)到解析 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)到解析 v 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題 v m 2m 答案B 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)到解析 審題導(dǎo)析1 注意拋物線方程條件的恰當(dāng)使用 2 可利用第一問的結(jié)果用數(shù)學(xué)方法求極值 x y 2h y x y 備選訓(xùn)練 轉(zhuǎn)回原題