高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點總結(jié)-免費閱讀
【正文】 杭州模擬 )如圖 5－ 4－ 5所示，一質(zhì)量為 m的滑塊 從高為 h的光滑圓弧形槽的頂端 A處 無初速度地滑下，槽的底端 B與水 平傳送帶相接，傳送帶的運行速度恒為 v0，兩輪軸心間距為 l，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運動，滑到傳送帶右端 C時，恰好加速到與傳送帶的速度相同，求： (1)滑塊到達(dá)底端 B時的速度大小 vB； (2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù) μ； (3)此過程中，由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量 Q. [思路點撥 ] [解題樣板 ] (1)滑塊在由 A到 B的過程中機(jī)械能守恒， 可得： mgh＝ mvB2.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得： vB＝ . ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) (2)滑塊在由 B到 C的過程中，應(yīng)用動能定理得： μmgl＝ mv02－ mvB2.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得 μ＝ .┄┄┄┄┄┄┄┄ ┄┄ ┄ ┄ (1分 ) (3)Q＝ Ffl相對 ，故 Q1＝ A正確． 答案： A 1．對定律的理解 (1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加， 且減少量和增加量相等． (2)某個物體的能量減少，一定存在別的物體的能量增加， 且減少量和增加量相等． 2．應(yīng)用定律解題的步驟 (1)分清共有多少種形式的能 (如動能、勢能、電能、內(nèi)能 等 )在變化． (2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少． (3)減少的總能量一定等于增加的總能量，據(jù)此列出方程： ΔE減 ＝ ΔE增． 1．應(yīng)用能量守恒定律解決有關(guān)問題的關(guān)鍵是準(zhǔn)確分析有 多少種形式的能在變化，求出減少的總能量和增加的總 能量，然后再依據(jù)能量守恒列式求解． 2．高考考查該類問題時，常綜合平拋、圓周運動及電學(xué)、 磁學(xué)、熱學(xué)等知識，考查學(xué)生的判斷、推理及綜合分析 問題的能力． 3． (2020 ，山坡可以看成一個 斜面． (g＝ 10 m/s2， sin37176。 ， BD為半徑 R＝ 4 m的圓弧形軌 道，且 B點與 D點在同一水平面 上，在 B點，斜面軌道 AB與圓 弧形軌道 BD相切，整個軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑， 在 A點處有一質(zhì)量 m＝ 1 kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過 B、 C兩點后從 D點斜拋出去，最后落在地面上的 S點時的速度大小 vS＝ 8 m/s，已知 A點距地面的高度 H＝ 10 m， B點距地面的高度 h＝ 5 m，設(shè)以 MDN為分界線，其左邊為一阻力場區(qū)域，右邊為真空區(qū)域， g取 10 m/s2， cos53176。江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市 聯(lián)考 )如圖 5－ 3－ 3所示，質(zhì)量均為 m的 A、 B兩個小球，用長為 2L的輕質(zhì)桿相 連接，在豎直平面內(nèi)繞固定軸 O沿順時 針方向自由轉(zhuǎn)動 (轉(zhuǎn)軸在桿的中點 )，不 計一切摩擦，某時刻 A、 B球恰好在如圖 所示的位置， A、 B球的線速度大小均為 v，下列說法正確的是 ( ) A．運動過程中 B球機(jī)械能守恒 B．運動過程中 B球速度大小不變 C． B球在運動到最高點之前，單位時間內(nèi)機(jī)械能的變化 量保持不變 D． B球在運動到最高點之前，單位時間內(nèi)機(jī)械能的變化 量不斷變化 [思路點撥 ] 輕桿對小球的彈力不一定沿桿，因此，在小球轉(zhuǎn)動過程中，桿的彈力對小球做功，將引起小球機(jī)械能的變化． [課堂筆記 ] 以 A、 B球組成的系統(tǒng)為研究對象，兩球在運動過程中，只有重力做功 (輕桿對兩球做功的和為零 )，兩球的機(jī)械能守恒．以過 O點的水平面為重力勢能的參考平面時，系統(tǒng)的總機(jī)械能為 E＝ 2 mv2＝ A球下降 h，則 B球上升 h，此時兩球的速度大小是 v′，由機(jī)械能守恒定律知mv2＝ mv′2 2＋ mgh－ mgh，得到 v′＝ v，故運動過程中B球速度大小不變．當(dāng)單獨分析 B球時， B球在運動到最高點之前，動能保持不變，重力勢能在不斷增加．由幾何知識可得單位時間內(nèi) B球上升的高度不同，因此機(jī)械能的變化量是不斷改變的． B、 D正確． [答案 ] BD 對 A、 B球組成的系統(tǒng)，兩球在運動過程中，雖有輕桿對兩球的彈力做功，但并不引起系統(tǒng)機(jī)械能的變化；對于單獨的一個球來講，彈力對小球做功將引起小球機(jī)械能的改變 . (2020 角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為 (g＝ 10 m/s2) ( ) A． 10 J B． 15 J C． 20 J D． 25 J 圖 5－ 3－ 8 解析： 由 h＝ gt2和 vy＝ gt得： vy＝ m/s，落地時，由 tan60176。廣東理基 )游樂場中的一種滑梯如圖 5－ 4－1 所示．小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動了一段距離后停下來，則 ( ) A．下滑過程中支持力對小朋友做功 B．下滑過程中小朋友的重力勢能增加 C．整個運動過程中小朋友的機(jī)械能守恒 D．在水平面滑動過程中摩擦力對小朋友做負(fù)功 解析： 下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功， A錯誤；越往下滑動重力勢能越小， B錯誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少， D正確， C錯誤． 答案： D 類別 比較 靜摩擦力 滑動摩擦力 不同點 能量的轉(zhuǎn)化方面 在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 (靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用 )，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 (1)相互摩擦的物體通過滑動摩擦力做功，將部分機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 (2)部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量 類別 比較 靜摩擦力 滑動摩擦力 不同點 一對摩擦力的總功方面 一對靜摩擦力所做功的代數(shù)總和等于零 一對相互作用的滑動摩擦力對物體系統(tǒng)所做的總功，等于摩擦力與兩個物體相對路程的乘積，即 WFf＝－ Ff＋ E彈 ① 在木箱反彈至運動到軌道頂端的過程中，由能量守恒有： E彈 ＝ Mgμ cos30176。 ＋ Ff－ F＝ ma. 可得： F－ Ff＞ 0，即在物塊向上運動的過程中，除重力做功以外，拉力 F和滑動摩擦力的合力做正功，物塊的機(jī)械能增加，故 A正確， B、 C、 D錯誤． 答案： A 4． (2020 ，質(zhì)量 為 M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)
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