機械能專題復(fù)習(xí)(編輯修改稿)
2025-05-14 02:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 擦，則物體在兩斜面上（不包括圓弧部分）一共能走多長路程？（g取10m/s2）解析：斜面的傾角為θ=60176。，由于物體在斜面上所受到的滑動摩擦力小于重力沿斜面的分力（μmgcos60176。mgsin60176。），所以物體不能停留在斜面上，物體在斜面上滑動時，由于摩擦力做功，使物體的機械能逐漸減小，物體滑到斜面上的高度逐漸降低，直到物體再也滑不到斜面上為止，最終物體將在B、C間往復(fù)運動，設(shè)物體在斜面上運動的總路程為s，則摩擦力所做的總功為—μmgcos60176。，末狀態(tài)選為B（或C），此時物體速度為零，對全過程由動能定理得mg[hR(1cos60176。)] μmgcos60176。=0mv02物體在斜面上通過的總路程為s==m=280m思考：能否求出物體對軌道最低點的壓力變化范圍？例4：一內(nèi)壁光滑的環(huán)行細圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細管半徑大得多）在圓管中有兩個直徑相同的小球（可視為質(zhì)點），A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2，它們沿圓形管順時針運動，經(jīng)過最低點時的速度都為V0，設(shè)A球運動到最低點時，B球恰運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m mR與V0應(yīng)滿足的關(guān)系式為____________。解析：A、B兩球的受力情況如圖所示，BAV3NBmgV0NAmg對在最低點的A球，根據(jù)牛頓第二定律得NAm1g= m1 ，NA=m1g+ m1 ，由牛頓第三定律可知A球?qū)A管的作用力大于N’A=m1(g+)，方向向下。對B球：在最高點時有：m2g+NB=m2，B球?qū)A管作用力大小NB= m2（g），方向向上（根據(jù)圖示NB的假設(shè)方向而得），B球從最低點到最高點的過程中只有重力做功，機械能守恒，B球增加的重力勢能m2g2R等于它減少的功能，m2g2R=m2v02 m2vB2，可得NB=m2v02/R－5m2g兩球作用于圓管的合力為零，即要滿足： 可得到各量所滿足的關(guān)系為：(m1－m2)v02/R+(m1+5m2)g=0四、動量和能量的綜合動量守恒定律、機械能守恒定律、動能定理、功能關(guān)系的綜合應(yīng)用是高中物理的重點、難點，求解這類題目時要注意：（1）認真審題，明確物理過程。這類問題過程往往比較復(fù)雜，必須仔細閱讀原題，搞清已知條件，判斷哪一個過程機械能守恒，哪一個過程動量守恒。（2）靈活應(yīng)用動量、能量關(guān)系。有的題目可能動量守恒，機械不守恒，或機械能守恒，動量不守恒，或者動量在整個變化過程中守恒，而機械能在某一個過程中有損失等，過程的選取要靈活，既要熟悉一定的典型題，又不能死套題型、公式。彈性碰撞無機械能損失的碰撞，滿足動量守恒和機械能守恒。例5：一質(zhì)量為m1的小球以v1速度與質(zhì)量為m2以速度v2運動的球在光滑水平面上相向運動發(fā)生對心正碰，碰撞過程中無機械能損失，求碰后兩球的速度。解析：設(shè)碰后m1的速度為v1’， m2的速度為v2’，根據(jù)動量守恒定律得 ①因碰撞過程中無機械能損失，則系統(tǒng)碰前與碰后總動能不變 ②①②兩式聯(lián)系，解得 ③ ④注意：①解的表達式③④中速度vv2包含方向，是矢量表達式。②從物理過程來看，在碰撞過程中機械能守恒，但動能并不守恒，即系統(tǒng)的一部分動能先轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的彈性勢能（也可以是重力勢能），當(dāng)速度相等時，彈性勢能最大，當(dāng)兩球恢復(fù)原形剛要分離時彈性勢能又轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能，所以彈性碰撞應(yīng)遵循機械能守恒定律，只有在碰前和碰后系統(tǒng)的總動能保持不變。例6：如圖所示，質(zhì)量為mA=1kg和mB=2kg的木塊A和B放在光滑的水平面上，中間用一質(zhì)量可忽略的輕彈簧相連，開始時A、B都處于靜止平衡狀態(tài)，現(xiàn)突然給木塊A一個大小等于6Ns、方向水平向右的沖量，求當(dāng)兩木塊靠得最近時彈簧的彈性勢能。AB思考1：當(dāng)彈簧恢復(fù)原
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