高一物理機(jī)械能守恒定律應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-12-15 05:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 末態(tài)： Ekt=1/2mv22， Ept=mgL/2 根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： 01/2(mgL/4)=1/2mv22mgL/2 解得 v= 例 4． 如圖所示 ， 一粗細(xì)均勻的 U形管內(nèi)裝有同種液體豎直放置 ， 右管口用蓋板 A密閉一部分氣體 ， 左管口開口 ， 兩液面高度差為 h， U形管中液柱總長(zhǎng)為 4h， 現(xiàn)拿去蓋板 ， 液柱開始流動(dòng) ， 當(dāng)兩側(cè)液面恰好相齊時(shí) ， 右側(cè)液面下降的速度大小為多少 ？ A h 解析 ：將蓋板 A拿去后，右管液面下降，左管液面上升。系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少動(dòng)能增加，當(dāng)左右兩管液面相平時(shí)勢(shì)能最小，動(dòng)能最大。 設(shè)液體密度為 ρ ， 液柱的截面積為 S，液柱流動(dòng)的最大速度為 V， 由機(jī)械能守恒定律得： 將 解得： 代入上式 練習(xí)： 如圖所示 ， 露天娛樂場(chǎng)空中列車是由許多節(jié)完全相同的車廂組成 ，列車先沿光滑水平軌道行駛 ， 然后滑上一固定的半徑為 R的空中圓形光滑軌道 ， 若列車全長(zhǎng)為 L（ L＞ 2πR） ，R遠(yuǎn)大于一節(jié)車廂的長(zhǎng)度和高度 ， 那么列車在運(yùn)行到圓環(huán)前的速度至少要多大 ， 才能使整個(gè)列車安全通過固定的圓環(huán)軌道 （ 車廂間的距離不計(jì) ） ？ V0 O R 解析： 當(dāng)列車進(jìn)入軌道后，動(dòng)能逐漸向勢(shì)能轉(zhuǎn)化，車速逐漸減小，當(dāng)車廂占滿環(huán)時(shí)的速度最小。 設(shè)運(yùn)行過程中列車的最小速度為 V，列車質(zhì)量為 m 則軌道上的那部分車的質(zhì)量為： 由機(jī)械能守恒定律得： ………….(1) 由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，列車的最小速率為： ………….(2) 解①②得： 小結(jié)： 此類問題特別要注意勢(shì)能 和動(dòng)能表達(dá)式中的質(zhì)量是否相等 （四）彈簧連接體問題 R 600 圖 5 C O A B 例 5 如圖 5所示 ， 半徑 R=滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi) 。 輕持彈簧一端固定在環(huán)的最高點(diǎn) A處 ，另一端系一個(gè)質(zhì)量 m=球 ， 小球套在圓環(huán)上 。
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