高中物理機(jī)械能守恒定律典例解題技巧(編輯修改稿)
2025-05-01 02:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 拉力，拉力做功只能使機(jī)械能在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行等量的轉(zhuǎn)換也不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能，故滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒的外部條件。在能量轉(zhuǎn)化中，m的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，M的重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加，用機(jī)械能的減少量等于增加量是解決為一類題的關(guān)鍵 可得需要提醒的是，這一類的題目往往需要利用繩連物體的速度關(guān)系來(lái)確定兩個(gè)物體的速度關(guān)系例：如圖，光滑斜面的傾角為q，豎直的光滑細(xì)桿到定滑輪的距離為a，斜面上的物體M和穿過(guò)細(xì)桿的m通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩相連，開(kāi)始保持兩物體靜止，連接m的輕繩處于水平狀態(tài)，放手后兩物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求m下降b時(shí)兩物體的速度大??？（2）輕桿連體類這一類題目，系統(tǒng)除重力以外的其它力對(duì)系統(tǒng)不做功，物體的重力做功不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能，系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用力是輕桿的彈力，而彈力只是使系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)械能在相互作用的兩個(gè)物體之間進(jìn)行等量的轉(zhuǎn)換，并沒(méi)有其它形式的能參與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。例：如圖，質(zhì)量均為m的兩個(gè)小球固定在輕桿的端，輕桿可繞水平轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩小球到軸的距離分別為L(zhǎng)、2L，開(kāi)始桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，放手后兩球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直狀態(tài)時(shí)，兩球的速度大小分析：由輕桿和兩個(gè)小球所構(gòu)成的系統(tǒng)受到外界三個(gè)力的作用，即A球受到的重力、B球受到的重力、軸對(duì)桿的作用力。兩球受到的重力做功不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能，軸對(duì)桿的作用力由于作用點(diǎn)沒(méi)有位移而對(duì)系統(tǒng)不做功，所以滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒的外部條件，系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用力是輕桿的彈力，彈力對(duì)A球做負(fù)功，對(duì)B球做正功，但這種做功只是使機(jī)械能在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行等量的轉(zhuǎn)換也不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能，故滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒的外部條件。在整個(gè)機(jī)械能當(dāng)中，只有A的重力勢(shì)能減小，A球的動(dòng)能以及B球的動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加，我們讓減少的機(jī)械能等于增加的機(jī)械能。有：根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等可知所以：需要強(qiáng)調(diào)的是，這一類的題目要根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等來(lái)確定兩球之間的速度關(guān)系（3）在水平面上可以自由移動(dòng)的光滑圓弧類。 光滑的圓弧放在光滑的水平面上，不受任何水平外力的作用，物體在光滑的圓弧上滑動(dòng)，這一類的題目，也符合系統(tǒng)機(jī)械能守恒的外部條件和內(nèi)部條件，下面用具體的例子來(lái)說(shuō)明例：四分之一圓弧軌道的半徑為R，質(zhì)量為M，放在光滑的水平地面上，一質(zhì)量為m的球（不計(jì)體積）從光滑圓弧軌道的頂端從靜止滑下，求小球滑離軌道時(shí)兩者的速度？分析：由圓弧和小球構(gòu)成的系統(tǒng)受到三個(gè)力作用，分別是M、m受到的重力和地面的支持力。m的重力做正功，但不改變系統(tǒng)的機(jī)械能，支持力的作用點(diǎn)在豎直方向上沒(méi)有位移，也對(duì)系統(tǒng)不做功，所以滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒的外部條件，系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用力是圓弧和球之間的彈力，彈力對(duì)m做負(fù)功，對(duì)M做正功，但這種做功只是使機(jī)械能在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行等量的轉(zhuǎn)換，不會(huì)改變系統(tǒng)的機(jī)械能，故滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒的外部條件。在整個(gè)機(jī)械能當(dāng)中，只有m的重力勢(shì)能減小，m的動(dòng)能以及M球的動(dòng)能都增加，我們讓減少的機(jī)械能等于增加的機(jī)械能。有：根據(jù)動(dòng)量守恒定律知 所以：（4）懸點(diǎn)在水平面上可以自由移動(dòng)的擺動(dòng)類。
物理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1