高考調(diào)研高考物理總復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒定律課(參考版)
2024-12-31 08:09本頁面
【正文】 ， 另一半沿豎直方向下垂在空中 ， 當(dāng)鏈條從靜止釋放后 ， 求鏈條全部剛好滑出斜面的瞬間 ， 它的速度多大 ？ 【解析】 以開始時(shí)鏈條的最高點(diǎn)為零勢能面，則開始時(shí)的機(jī)械能：動(dòng)能為 Ek＝ 0 ，重力勢能為 Ep＝－12mg sin θ －12mg L4＝－316mgL ；鏈條全部下滑出后動(dòng)能為 E ′k＝12m v2，重力勢能為 E ′p＝－12mgL ，由機(jī)械能守恒，可知 Ek＋ Ep＝ E ′k＋ E ′p，－316mgL ＝12m v2－12mgL ，解得 v＝ 5 m/ s 【 答案 】 5 m/s 二 、 平拋 、 圓周運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能定理 、 機(jī)械能守恒的綜合 【 例 2】 某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽 ， 比賽路徑如圖所示 ， 賽車從起點(diǎn) A出發(fā) ， 沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng) L后 ， 由 B點(diǎn)進(jìn)入半徑為 R的光滑豎直圓軌道 ， 離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到 C點(diǎn) ， 并能越過壕溝 ． 已知賽車質(zhì)量 m＝ kg， 通電后以額定功率 P＝ W工作 ， 進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為 N， 隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì) ． 圖中 L＝ m， R＝ m， h＝ m， s＝ m． 求：要使賽車完成比賽 ， 電動(dòng)機(jī)至少工作多長時(shí)間 ？ (取 g＝ 10 m/s2) 【解析】 設(shè)賽車越過壕溝需要的最小速度為 v1，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 s ＝ v1t ， h ＝12gt2，解得 v1＝ sR2 h＝ 3 m/ s 設(shè)賽車恰好越過圓軌道，對應(yīng)圓軌道最高點(diǎn)的速度為 v2，最低點(diǎn)的速度為 v3，由牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律，得 mg ＝ mv22R 12m v23＝12m v22＋ mg (2 R ) 解得 v3＝ 5 gh ＝ 4 m/ s 【 答案 】 s 通過分析比較，賽車要完成比賽，在進(jìn)入圓軌道前的速度最小應(yīng)該是 v m in ＝ 4 m/ s 設(shè)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間至少為 t ，根據(jù)動(dòng)能定理，得 Pt － fL ＝12m v2m in 由此可得 t ＝ s 高考調(diào)研 第五章 機(jī)械能 高三物理 (新課標(biāo)版 ) 第 54頁 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH 。 sin θ －12 4 m v2＝ mgs ＋12m v2，則有 v2＝25gs 【 答案 】 B物體上升的最大高度為 . 在細(xì)繩斷后 B 物體機(jī)械能也守恒，設(shè) B 繼續(xù)上升的高為 h ，B 動(dòng)能的減小量等于重力勢能的增加量，即 Δ E k ＝ Δ E p ，得12m v2＝ mgh ，所以 h ＝15s ，故物塊 B 上升的最大高度 H ＝ s ＋ h ＝ s 【名師點(diǎn)撥】 該題涉及到了兩種機(jī)械能守恒即單個(gè)物體( 嚴(yán)格意義上還應(yīng)加上地球 ) 的機(jī)械能守恒和兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．一般說來為了能夠表達(dá)出初狀態(tài)和末狀態(tài)機(jī)械能中的勢能，我們應(yīng)規(guī)定一個(gè)零高度面 ( 零勢面 ) ．一般都以運(yùn)動(dòng)過程中的最低點(diǎn)作為零勢面．但本題中由于 A 物體的初始位置是未確定的．故機(jī)械能守恒定律不再表達(dá)成初狀態(tài)的機(jī)械能等于末狀態(tài)的機(jī)械能 ( 需規(guī)定零勢面 ) ，即12m v21＋ mg h1＝12m v22＋ mgh2的形式，而是表達(dá)成勢能減小量等于動(dòng)能增加量的形式，因勢能變化與零勢面選取無關(guān)，不需要規(guī)定零勢面． 二 、 雙物體機(jī)械能守恒的分析 【 例 2】 如圖所示 ， 一長為 2L的輕桿中央有一光滑的小孔 O， 兩端分別固定小球 A和 B， 小球 A和 B質(zhì)量分別為 m和2m， 光滑的鐵釘穿過輕桿小孔垂直釘在豎直的墻壁上 ， 將輕桿從水平位置由靜止釋放 ， 轉(zhuǎn)到豎直位置 ， 在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中 ， 忽略空氣的阻力 ， 下列說法正確的是
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