高三物理魯科版一輪復(fù)習(xí)配套課件：4-3機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2025-01-07 13:40本頁(yè)面
【正文】 Q v2C ＝－ m Q g ( h － h m a x ) ， 解得 h m a x ＝32R 。 答案 ( 1 ) 2 gR ( 2 ) 2 gR ( 3 ) 32 R 強(qiáng)基固本 考點(diǎn)突破 (1)本題中剪斷細(xì)線前，細(xì)線對(duì)兩小球均做功，兩小球的機(jī)械能均不守恒，但取兩小球和細(xì)線為系統(tǒng)，則只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒。剪斷細(xì)線后兩小球的機(jī)械能均守恒，因此運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，一定要注意研究對(duì)象的選擇。 強(qiáng)基固本 考點(diǎn)突破 (2)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路 強(qiáng)基固本 考點(diǎn)突破 【 變式訓(xùn)練 】 2．如圖 6所示，半徑為 R的光滑半圓形軌道 CDE在豎直平面內(nèi)與光滑水平軌道 AC相切于 C點(diǎn)，水平軌道 AC上有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧自由端 B與軌道最低點(diǎn) C的距離為 4R，現(xiàn)用一個(gè)小球壓縮彈簧 (不拴接 )，當(dāng)彈簧的壓縮量為 l時(shí)，釋放小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好通過半圓形軌道的最高點(diǎn) E；之后再次從 B點(diǎn)用該小球壓縮彈簧，釋放后小球經(jīng)過 BCDE軌道拋出后恰好落在 B點(diǎn)，已知彈簧壓縮時(shí)彈性勢(shì)能與壓縮量的二次方成正比，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，求第二次壓縮時(shí)彈簧的壓縮量。 強(qiáng)基固本 考點(diǎn)突破 圖 6 解析 設(shè)第一次壓縮量為 l 時(shí) ， 彈簧的彈性勢(shì)能為 E p 。 釋放小球后彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能 ， 設(shè)小球離開彈簧時(shí)速度為 v 1 由機(jī)械能守恒定律得 E p ＝12m v21 設(shè)小球在最高點(diǎn) E 時(shí)的速度為 v 2 ， 由臨界條件可知 mg ＝ mv22R， v 2 ＝ gR 強(qiáng)基固本 考點(diǎn)突破 由機(jī)械能 守恒定律可得 12m v21＝ mg 2 R ＋12m v22 以上幾式聯(lián)立解得 Ep＝52m gR 設(shè)第二次壓縮時(shí)彈簧的壓縮量為 x ， 此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為 Ep′ 小球通過最高點(diǎn) E 時(shí)的速度為 v3， 由機(jī)械能守恒定律可得： Ep′＝ mg 2 R ＋12m v23 小球從 E 點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng) ， 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得 4 R ＝ v3t， 2 R＝12gt2解得 v3＝ 2 gR ， 解得 Ep′ ＝ 4 m gR 強(qiáng)基固本 考點(diǎn)突破 由已知條件可得E p ′E p＝x 2l 2， 代入數(shù)據(jù)解得 x ＝2 105l。 答案 2 105 l
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