機械能守恒定律功能關(guān)系(編輯修改稿)
2025-01-22 19:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 【變式訓(xùn)練】 (2023 阜陽二模 )如圖所示 ,一個質(zhì)量為 m的物體(可視為質(zhì)點 )以某一速度從 A點沖上傾角為 37176。的固定斜面 ,其運動的加速度為 ,物體在斜面上上升的最大距離為 h,則在這個過程中物體的 ( ) mgh 【解析】 選 D。由于 mgsin37176。 +f=ma,故摩擦力大小 f=。上升過程 ,摩擦力做功 Wf=fh=,機械能損失 ,A錯 ,D對。重力勢能的增加量 ΔE p=mghsin37 176。 =,B錯。動能的減少量等于合力做的功 ,即 ΔE k減 =mgsin37176。 h+fh= +=,C錯。 【變式備選】 質(zhì)量為 m的帶電小球，在充滿勻強電場的空間中 水平拋出，小球運動時的加速度方向豎直向下，大小為 當小球下降高度為 h時，不計空氣阻力，重力加速度為 g，下列 說法正確的是 ( ) mgh 2g3。mgh32mgh3【解析】 選 B。小球受的合力 F= mg，據(jù)動能定理，合力做功 等于動能的增加，故 ΔE k=Fh= mgh，選項 A錯、 B對。由題意 可知，電場力 電場力做負功，電勢能增加， ΔE p= F電 h= mgh ，選項 C、 D均錯。 23 1F m g3? ，電13熱點考向 3 機械能守恒定律與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用 【典例 3】 (14分 )(2023 南京一 模 )光滑水平面上有質(zhì)量為 M、 高度為 h的光滑斜面體 A,斜面頂 部有質(zhì)量為 m的小物體 B,開始時都處于靜止狀態(tài)。從某時刻開始釋放物體 B,在 B沿斜面下滑的同時斜面體 A沿水平方向向左做勻加速運動。經(jīng)過時間 t,斜面體水平移動 s,小物體 B剛好滑到底端。 (1)求運動過程中斜面體 A所受的合力 FA。 (2)分析小物體 B做何種運動 ,并說明理由 。 (3)求小物體 B到達斜面體 A底端時的速度 vB的大小。 【解題探究】 (1)斜面體 A所受合力 FA的求解 : ①研究對象 :____________。 ②物理學(xué)方程 :=_____, =___。 (2)物體 B運動性質(zhì)的判斷 : ①物體 B的運動性質(zhì) :_______________。 光滑斜面體 A 21at2Ma 勻加速直線運動 ②判斷依據(jù)是什么 ? 提示 :物體 A做勻加速直線運動 ,故 B對 A的作用力恒定 ,由牛頓第三定律知 ,A對 B的作用力是恒力 ,又由于 B受到的重力也是恒力 ,故 B受到的合力是恒力 ,又由于 B的初速度為零 ,故 B做勻加速直線運動。 (3)在求解小物體 B到達斜面體 A底端時的速度 vB時如何選取研究對象？請寫出該過程機械能守恒的表達式。 提示： 選 A、 B組成的系統(tǒng)為研究對象，機械能守恒方程為 22AB11m gh Mv m v22?? ?！窘馕觥?(1)對 A，在勻加速運動過程中 ① (2分 ) 由牛頓第二定律得 FA=Ma ② (2分 ) 由①②得 (1分 ) (2)物體 B做勻加速直線運動。因為 A做勻加速運動， B對 A的作 用力一定，由牛頓第三定律知， A對 B的作用力也一定， B受到 的重力也是恒力，所以 B受到的合力是恒力，又由于 B的初速度 為零，故 B做勻加速運動。 (4分 ) 21s at2?A 22MsFt?(3)對 A、 B組成的系統(tǒng)，由機械能守恒定律得 ③ (2分 ) ④ (2分 ) 由③④得 (1分 ) 答案： (1) (2)見解析 (3) 22AB11m gh Mv m v22??A2sv att??2B 24Msv 2ghmt??22Mst224Ms2ghmt?【拓展延伸】 在該題中， (1)若斜面體 A斜面的傾角為 θ ，則 B對 A作用力 FBA的大小是多 少？ 提示： 由第 (1)問求得 A所受的合力 ① 對 A進行受力分析如圖 FBAsinθ=F A ② 由①②得 A 22MsFt? 22MsF t si n? ?(2)B的機械能減少了多少？ 提示： B的動能增加，重力勢能減少，故 B的機械能減少了 222BAB 21 1 2MsE m gh m v Mv2 2 t? ? ? ? 。減【總結(jié)提升】 解決機
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