高考物理力學規(guī)律的應用(編輯修改稿)
2024-12-15 00:52 本頁面
【文章內容簡介】 焦 A R O B 例 2．如圖所示，帶有 188。光滑圓弧槽的滑塊，質量為 M，弧槽半徑為 R，滑塊放在光滑水平面上，弧槽最低點切線水平 ,現(xiàn)將一質量為 m的小球從弧槽最高點 A處由靜止釋放。 (1)求小球運動到弧槽最低點 B處時對弧槽的壓力。 (2)試求小球沿弧槽運動的過程中弧槽對小球做功和小球對滑塊做的功。 解： (1)以滑塊及小球作為一系統(tǒng)，機械能守恒，且在水平方向上動量守恒，設到 B時小球對地速度為 v1，滑塊對地速度為 v2,則有： 221211m g R = m v + M v22Mv2－ m v1＝ 0 聯(lián)立解得 12 M g Rv=(M + m )222 m g Rv=M (M + m ) 專題聚焦 A R O B 到達 B時，滑塊對地無加速度，可用牛頓第二定律，此時小球相對于滑塊速度為（ v1＋ v2）則有： 212(v + v )N m g = mR解得 2mN = m g (3 + )M(2)本題在整個運動過程中彼此互施的彈力是變力（大小方向均變），因而求解是不能用 W＝ FS，只能用動能定理求解。 以滑塊為研究對象，只有小球對滑塊的彈力 N對它做了功，則有： 2N21W = M v 02解得 2Nm g RW=M + m 以小球為研究對象。有 /2N11m g R + W = m v 02解得弧槽對小球做的功為： /NM m g RW = m g RM + m 例 3:在光滑的水平面上，有一豎直向下的勻強磁場，分布在寬度為 L 的區(qū)域內， 現(xiàn)有一邊長為 d （ d＜ L ）的正方形閉合線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場，線框剛好能穿過磁場，則線框在滑進磁場的過程中產(chǎn)生的熱量 Q1與滑出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量 Q2之比為 ( ) A. 1： 1 B. 2： 1 C. 3： 1 D. 4： 1 v0 d L 解： 專題聚焦 設線框即將進入磁場時的速度為 v0全部進入磁場時的速度為 vt 將線框進入的過程分成很多小段 ,每一段的運動可以看成是速度為 vi 的勻速運動 , 對每一小段，由動量定理 : f1Δt=B2 L2 v0 Δt /R = mv0 – mv1 （ 1） f2Δt=B2 L2 v1 Δt /R = mv1 – mv2 （ 2） f3 Δt=B2 L2 v2 Δt /R = mv2 – mv3 （ 3） f4 Δt=B2 L2 v3 Δt /R = mv3 – mv4 （ 4） …… …… fn Δt=B2 L2 vn1 Δt /R = mvn1 – mvt （ n） v0Δt+ v1Δt + v2Δt + v3Δt +……+ v n1Δt + vnΔt =d 將各式相加，得 B2 L2 d /R = mv0 – mvt 專題聚焦 v0 d L 由動量定理 FΔt=B 2L2d/R=mv0 – mvt FΔt=B 2L2d/R= mvt0 ∴ v0 =2vt 由能量守恒定律 189。 mv02 189。 mvt2 = Q1 189。 mvt2 = Q2
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