高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點(diǎn)總結(jié)-資料下載頁
2025-08-11 14:50本頁面
【導(dǎo)讀】相互作用物體的相對位置有關(guān)的能量叫做勢能，勢能。在期之上的為值，在期之下的為值．。起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)．。重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。重力對物體做的功物體重力勢能的減少量，即。彈性勢能減小，彈力做負(fù)功，彈性勢能．。1．機(jī)械能：動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，即E＝Ek＋Ep.勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能．。性勢能一般選彈簧原長時(shí)為彈性勢能零位置．。2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)要注意判斷機(jī)械能是否守恒。如物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的。1．對一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非。2．機(jī)械能守恒的條件絕不是合力的功等于零，更不是。示，一輕繩的一端系在固定粗。轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)ΔE增＝ΔE減。小球轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，桿的彈力對小球做功，將引起小球。B球上升h，此時(shí)兩球的速度大小是v′，由機(jī)械能守恒定律知
【正文】 ④ 解 ③④ 得： a2＝ g(sinθ＋ μcosθ)＞ a1＝ g(sinθ－ μcosθ)， 故 C正確． 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢 能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，所以 D錯(cuò)誤． [答案 ] BC 在應(yīng)用能量守恒定律分析問題時(shí)，首先應(yīng)抓住有幾種形式的能量參與了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，然后再利用能量守恒定律列式求解 . (14分 )(2020杭州模擬 )如圖 5－ 4－ 5所示，一質(zhì)量為 m的滑塊 從高為 h的光滑圓弧形槽的頂端 A處 無初速度地滑下，槽的底端 B與水 平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度恒為 v0，兩輪軸心間距為 l，滑塊滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng)，滑到傳送帶右端 C時(shí)，恰好加速到與傳送帶的速度相同，求： (1)滑塊到達(dá)底端 B時(shí)的速度大小 vB； (2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ； (3)此過程中，由于克服摩擦力做功而產(chǎn)生的熱量 Q. [思路點(diǎn)撥 ] [解題樣板 ] (1)滑塊在由 A到 B的過程中機(jī)械能守恒， 可得： mgh＝ mvB2.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得： vB＝ . ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) (2)滑塊在由 B到 C的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理得： μmgl＝ mv02－ mvB2.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得 μ＝ .┄┄┄┄┄┄┄┄ ┄┄ ┄ ┄ (1分 ) (3)Q＝ Ffl相對 ＝ μmgl相對 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (3分 ) 由 l相對 ＝ v0t－ t和 v0＝ vB＋ μgt 可得： l相對 ＝ ， ┄┄ ┄ (3分 ) 故 Q＝ .┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) [答案 ] (1) (2) (3) 傳送帶在日常生活和生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，近幾年高考中與傳送帶運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的問題也多次出現(xiàn)．傳送帶上的物體因其受到的摩擦力的大小和方向具有不確定性，往往導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的過程 (本題屬臨界問題，只有一個(gè)過程 )，因此要對各個(gè)過程進(jìn)行做功和能量轉(zhuǎn)化問題分析，然后根據(jù)題目條件求解． 1．一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一 點(diǎn)，在此過程中重力對物塊做的功等于 ( ) A．物塊動(dòng)能的增加量 B．物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之 和 C．物塊重力勢能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物 塊克服摩擦力做的功之和 D．物塊動(dòng)能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和 解析： 由動(dòng)能定理得 WG－ Wf＝ mv2，故 WG＝ mv2＋ Wf，其中 WG為重力做的功，等于重力勢能的減少量， Wf為克服摩擦力做的功，很顯然只有 D項(xiàng)正確． 答案： D 2．運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷開傘前后的加速下降和減速下降兩 個(gè)過程．將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是 ( ) A．阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功 B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加 D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 解析： 阻力的方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反，故阻力總做負(fù)功，A項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)員加速下降時(shí)合外力向下，減速下降時(shí)合外力向上， B項(xiàng)錯(cuò)誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢能減少， C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于做變速運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)的下落高度 h不相等，所以重力做功 W＝ mgh不相等， D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案： A 3．如圖 5－ 4－ 6所示，具有一定初速度的 物塊，沿傾角為 30176。 的粗糙斜面向上 運(yùn)動(dòng)的過程中，受一個(gè)恒定的沿斜面 向上的拉力 F作用，這時(shí)物塊的加速度 大小為 4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物塊向上運(yùn) 動(dòng)的過程中，下列說法正確的是 ( ) A．物塊的機(jī)械能一定增加 B．物塊的機(jī)械能一定減少 C．物塊的機(jī)械能可能不變 D．物塊的機(jī)械能可能增加也可能減少 解析： 設(shè)物塊受斜面的摩擦力沿斜面向下，大小為 Ff，由牛頓第二定律得： mgsin30176。 ＋ Ff－ F＝ ma. 可得： F－ Ff＞ 0，即在物塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中，除重力做功以外，拉力 F和滑動(dòng)摩擦力的合力做正功，物塊的機(jī)械能增加，故 A正確， B、 C、 D錯(cuò)誤． 答案： A 4． (2020寧波質(zhì)檢 )一根長為 L、質(zhì)量為 m的均勻鏈條放在 光滑的水平桌面上，其長度的一半懸于桌邊，若要將 懸著的部分拉回桌面，至少做功 ( ) A. mgL B. mgL C． mgL D. mgL 解析： 懸于桌邊的鏈條質(zhì)量為 .將其拉上桌面，重心升高 ，故至少做功為 A正確． 答案： A 5．如圖 5－ 4－ 7所示是簡化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意 圖．整個(gè)雪道由傾斜的助滑雪道 AB 和著陸雪道 DE以及水平的起跳平臺(tái) CD組成， AB與 CD圓滑連接．運(yùn)動(dòng) 員從助滑雪道 AB上由靜止開始，在 重力作用下滑到 D點(diǎn)水平飛出，不 計(jì)飛行中的空氣阻力，經(jīng) 2 s在水平方向飛行了 60 m，落在著陸雪道 DE上．已知從 B點(diǎn)到 D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度大小不變． (g取 10 m/s2) (1)求運(yùn)動(dòng)員在 AB段下滑到 B點(diǎn)的速度大?。? (2)若不計(jì)阻力，求運(yùn)動(dòng)員在 AB段下滑過程中下降的高度； (3)若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為 60 kg，在 AB段下降的實(shí)際高度是 50 m， 求此過程中他克服阻力所做的功． 解析： (1)運(yùn)動(dòng)員從 D點(diǎn)飛出時(shí)的速度 v＝ ＝ 30 m/s 依題意，運(yùn)動(dòng)員下滑到助滑雪道末端 B點(diǎn)的速度大小是 30 m/s. (2)在運(yùn)動(dòng)員下滑過程中機(jī)械能守恒，有 mgh＝ mv2 下降的高度 h＝ ＝ 45 m. (3)根據(jù)功能關(guān)系，有 mgH－ Wf＝ mv2 運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功 Wf＝ mgH－ mv2＝ 3000 J. 答案： (1)30 m/s (2)45 m (3)3000 J
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