高三物理第二輪復(fù)習(xí)第四講動(dòng)量和能量專(zhuān)題精解(編輯修改稿)
2025-07-05 00:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖41所示：擺球的質(zhì)量為m，從偏離水平方向30176。的位置由靜釋放，設(shè)繩子為理想輕繩，求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)繩子受到的拉力是多少？分析與解 設(shè)懸線(xiàn)長(zhǎng)為l，下球被釋放后，先做自由落體運(yùn)動(dòng)，直到下落高度為h=2lsin，處于松馳狀態(tài)的細(xì)繩被拉直為止。這時(shí)，小球的速度豎直向下，大小為。當(dāng)繩被拉直時(shí)，在繩的沖力作用下，速度v的法向分量減為零（由于繩為理想繩子，能在瞬間產(chǎn)生的極大拉力使球的法向速度減小為零，相應(yīng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為繩的內(nèi)能）；小球以切向分量開(kāi)始作變速圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，在繩子拉直后的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有 在最低點(diǎn)A，根據(jù)牛頓第二定律，有 所以，繩的拉力點(diǎn)評(píng) 繩子拉直瞬間，物體將損失機(jī)械能轉(zhuǎn)化為繩的內(nèi)能（類(lèi)似碰撞），本題中很多同學(xué)會(huì)想當(dāng)然地認(rèn)為球初態(tài)機(jī)械能等于末態(tài)機(jī)械能，原因是沒(méi)有分析繩拉直的短暫過(guò)程及發(fā)生的物理現(xiàn)象。力學(xué)問(wèn)題中的“過(guò)程”、“狀態(tài)”分析是非常重要的，不可粗心忽略。例題3 如圖42所示，兩端足夠長(zhǎng)的敞口容器中，有兩個(gè)可以自由移動(dòng)的光滑活塞A和B，中間封有一定量的空氣，現(xiàn)有一塊粘泥C，以EK的動(dòng)能沿水平方向飛撞到A并粘在一起，由于活塞的壓縮，使密封氣體的內(nèi)能增加，高A、B、C質(zhì)量相等，則密閉空氣在絕熱狀態(tài)變化過(guò)程中，內(nèi)能增加的最大值是多少？分析與解 本題涉及碰撞、動(dòng)量、能量三個(gè)主要物理知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的問(wèn)題，但如果總是的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)，問(wèn)題將迎刃而解。粘泥C飛撞到A并粘在一起的瞬間，可以認(rèn)為二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，初速度為，末速度為，則有 ①在A、C一起向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，A、B間的氣體被壓縮，壓強(qiáng)增大，所以活塞A將減速運(yùn)動(dòng)，而活塞B將從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)。在兩活塞的速度相等之前，A、B之間的氣體體積越來(lái)越小，內(nèi)能越來(lái)越大。A、B速度相等時(shí)內(nèi)能最大，設(shè)此時(shí)速度為，此過(guò)程對(duì)
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1