第4講功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律(編輯修改稿)
2024-08-16 11:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 回到箱子正中間， 并與箱子保持相對靜止．設(shè) ) A. 12 m v 2 B. 12 mMm ＋ M v 2 C. 12 Nμm gL D ． N μ m g L 智浪教育 普惠英才文庫 解析： 系統(tǒng)動量守恒，相當(dāng)于完全非彈性碰撞，兩物體最終速度相等，設(shè)為 v 1 .由動量守恒得 m v ＝ ( m ＋ M ) v 1 ，系統(tǒng)損失的動能為12m v2－12( m ＋ M ) v21 ＝12mMm ＋ Mv2， B 正確；碰撞 N 次后恰又回到箱子正中間，小物塊和箱子底板間的相對滑動距離d ＝ NL ， 而摩擦熱 Q ＝ f d ＝ N μ m g L ， 系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ，D 正確． 答案： BD 智浪教育 普惠英才文庫 2． (雙選， 2022 年山東卷 )如圖 5－ 4－ 4 所示，傾角 θ＝ 30176。 的粗糙斜面固定在地面上，長為 l、質(zhì)量為 m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分 布均勻的軟繩置于斜面上， 其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊 與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離 開斜面 (此時物塊未到達(dá)地面 )，在此過程中 ( ) A．物塊的機(jī)械能逐漸增加 圖 5－ 4－ 4 C．物塊重力勢能的減少等于軟繩 克服摩擦力所做的功 D．軟繩重力勢能的減少小于其動能的增加與克服摩擦力所做 功之和 B ．軟繩重力勢能共減少了 14 mgl 答案： BD 智浪教育 普惠英才文庫 熱點 2 多過程問題中的能量轉(zhuǎn)化與守恒 【 例 2】 如圖 5－ 4－ 5 所示是放置在豎直平面內(nèi)游 戲滑軌 的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成：水平直軌 AB，半徑分別為 R1＝ m 和 R2＝ m 的圓弧軌道，長為 L ＝ 6 m 的傾斜直軌 、 CD 與兩圓弧軌道相切，其中傾斜直 滑．一質(zhì)量為 m＝ 2 kg 的滑環(huán) (套在滑軌上 )，從 AB 的中點 E 處 以 v0＝ 10 m/s 的初速度水平向右運動．已知 θ＝ 37176。 ，取 g＝ 10 m/： 軌 CD 部分表面粗糙，動摩擦因數(shù)為 μ ＝ 16 ，其余各部分表面光 智浪教育 普惠英才文庫 (1)滑環(huán)第一次通過圓弧軌道 O2 的最低點 F 時對軌道的壓 力； (2)滑環(huán)通過圓弧軌道 O1 最高點 A 的次數(shù)； (3)滑環(huán)克服摩擦力做功 所通過的總路程． 圖 5－ 4－ 5 智浪教育 普惠英才文庫 解： (1)滑環(huán)從 E 點滑到 F 點的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒得 由 ①② 式得 FN＝ N ② 根據(jù)牛頓第三定律得滑環(huán)第一次通過圓弧軌道 O2 的最低 點 F 時對軌道的壓力為 N. (2)由幾何關(guān)系可得傾斜直軌 CD 的傾角為 37176。 ，每通過一 次克服摩擦力做功為 W克 ＝ μmgLcosθ＝ 16 J 12m v20 ＋ mg 2 R 2 ＝12m v2F ① 在 F 點對滑環(huán)分析受力，得 F N － mg ＝ mv2FR 2 智浪教育 普惠英才文庫 初始時，滑環(huán)在 E 點處的動能為 Ek0＝12m v20 由題意可知 n ＝Ek0W 克＝ 則滑環(huán)通過圓弧軌道 O1最高點 A 的次數(shù)為 6 次 . (3) 由題意可知，滑環(huán)最終只能在圓弧軌道 O2的 D 點下方來回運動，即到達(dá) D 點速度為零，由能量守恒得 12m v20＋ mgR2(1 ＋ cos θ ) ＝ μm gs cos θ 解得滑環(huán)克服摩擦力做功所通過的總路程 s ＝ 78 m . 智浪教育 普惠英才文庫 備考策略： 這類問題審題要求高，一定要分清有哪些過程， 明確過程中哪些力做了功，引起了哪種能的轉(zhuǎn)化，物體系統(tǒng)中 存在哪些能量形式，在轉(zhuǎn)化中是哪種能轉(zhuǎn)化為哪種能．即明確 研究對象的能量來源與去向，根據(jù)能量守恒來列方程．這類問 題雖然過程多，但分清了過程中的能量，對每一過程列方程， 再聯(lián)立方程求解，問題就不會那么難． 智浪教育 普惠英才文庫 前速度大小的 — ，而 b球從 E點水平拋出，其水平射程 s＝ ． 3． (2022 年廣東六校聯(lián)考 )如圖 5－ 4－ 6 所示，兩個圓形光 滑細(xì)管在豎直平面內(nèi)交疊，組成“ 8”字形通道，在“ 8”字形通道底 端 B 處連接一內(nèi)徑相同的粗糙水平直管 E 處距地面的高 度 h＝ m，一質(zhì)量 m＝ 1
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1