高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點(diǎn)總結(jié)-文庫吧資料
2024-08-28 14:50本頁面
【正文】 、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能的改變量 (末狀態(tài)勢(shì) 能減去初狀態(tài)勢(shì)能 )與對(duì)應(yīng)的力做的功數(shù)值相等，但符 號(hào)相反 . (2020l相對(duì) 進(jìn)行熱量 Q的計(jì)算時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)相對(duì)路程 l相對(duì) 的理解．例如：如果兩物體同向運(yùn)動(dòng)， l相對(duì) 為兩物體對(duì)地位移大小之差；如果兩物體反向運(yùn)動(dòng)， l相對(duì) 為兩物體對(duì)地位移大小之和；如果一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則 l相對(duì) 為兩物體相對(duì)滑行路徑的總長(zhǎng)度． 2．如圖 5－ 4－ 2所示，木塊 A放在木 塊 B的左端，用恒力 F將 A拉至 B的 右端，第一次將 B固定在地面上， F做功為 W1，產(chǎn)生的熱量為 Q1；第二次讓 B可以在 光滑地面上自由滑動(dòng)， F做的功為 W2，產(chǎn)生的熱量 為 Q2，則應(yīng)有 ( ) A． W1＜ W2， Q1＝ Q2 B． W1＝ W2， Q1＝Q2 C． W1＜ W2， Q1＜ Q2 D． W1＝ W2， Q1＜ Q2 解析： W＝ FlA，第一次 lA比第二次 lA小，故 W1＜ W2，而 Q＝ μmg廣東理基 )游樂場(chǎng)中的一種滑梯如圖 5－ 4－1 所示．小朋友從軌道頂端由靜止開始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來，則 ( ) A．下滑過程中支持力對(duì)小朋友做功 B．下滑過程中小朋友的重力勢(shì)能增加 C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小朋友的機(jī)械能守恒 D．在水平面滑動(dòng)過程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功 解析： 下滑過程中支持力的方向總與速度方向垂直，所以支持力不做功， A錯(cuò)誤；越往下滑動(dòng)重力勢(shì)能越小， B錯(cuò)誤；摩擦力的方向與速度方向相反，所以摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少， D正確， C錯(cuò)誤． 答案： D 類別 比較 靜摩擦力 滑動(dòng)摩擦力 不同點(diǎn) 能量的轉(zhuǎn)化方面 在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 (靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用 )，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 (1)相互摩擦的物體通過滑動(dòng)摩擦力做功，將部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 (2)部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量 類別 比較 靜摩擦力 滑動(dòng)摩擦力 不同點(diǎn) 一對(duì)摩擦力的總功方面 一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)總和等于零 一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體系統(tǒng)所做的總功，等于摩擦力與兩個(gè)物體相對(duì)路程的乘積，即 WFf＝－ Ff ③ 由 ①②③ 可得 t＝ ＝ 3 s． ④ (2)由題意可知 sin37176。 ＝ ， cos37176。寧波模擬 )跳臺(tái)滑雪是勇 敢者的運(yùn)動(dòng)，它是利用山勢(shì)特 別建造的跳臺(tái)．運(yùn)動(dòng)員穿著專 用滑雪板，不帶雪杖在助滑路 這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀．設(shè)一位運(yùn) 動(dòng)員由山坡頂?shù)?A點(diǎn)沿水平方向飛出，到山坡上的 B點(diǎn) 著陸，如圖 5－ 3－ 9所示．已知運(yùn)動(dòng)員水平飛出的速度 v0＝ 20 m/s，山坡傾角為 θ＝ 37176。 角，則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能為 (g＝ 10 m/s2) ( ) A． 10 J B． 15 J C． 20 J D． 25 J 圖 5－ 3－ 8 解析： 由 h＝ gt2和 vy＝ gt得： vy＝ m/s，落地時(shí)，由 tan60176。 ，所以物體克服相互作用力做功，物體的機(jī)械能減少，但動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，故 A項(xiàng)正確， B、 C項(xiàng)錯(cuò)誤．對(duì)物體與斜面體組成的系統(tǒng)，只有動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒， D項(xiàng)正確． 答案： AD 4． (2020 ＝ ，求： (1)小球經(jīng)過 B點(diǎn)時(shí)的速度為多大？ (2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處 C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？ (3)小球從 D點(diǎn)拋出后，受到的阻力 Ff與其瞬時(shí)速度方向始終相反，求小球從 D點(diǎn)至 S點(diǎn)的過程中阻力 Ff所做的功． [思路點(diǎn)撥 ] 小球在光滑軌道 ABCD運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，但小球進(jìn)入 MN左側(cè)阻力場(chǎng)區(qū)域后，因阻力做負(fù)功，小球的機(jī)械能不守恒． [解題樣板 ] (1)設(shè)小球經(jīng)過 B點(diǎn)時(shí)的速度大小為 vB，由機(jī)械能守恒得： mg(H－ h)＝ mvB2┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 解得 vB＝ 10 m/s. ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) (2)設(shè)小球經(jīng)過 C點(diǎn)時(shí)的速度為 vC，對(duì)軌道的壓力為 N，則軌道對(duì)小球的支持力 FN′＝ FN，根據(jù)牛頓第二定律可得 FN′－ mg＝ m ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 由機(jī)械能守恒得： mgR(1－ cos53176。菏澤模擬 ) 如圖 5－ 3－ 5所示，斜面軌道 AB與水平面之間的夾角 θ＝ 53176。江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市 聯(lián)考 )如圖 5－ 3－ 3所示，質(zhì)量均為 m的 A、 B兩個(gè)小球，用長(zhǎng)為 2L的輕質(zhì)桿相 連接，在豎直平面內(nèi)繞固定軸 O沿順時(shí) 針方向自由轉(zhuǎn)動(dòng) (轉(zhuǎn)軸在桿的中點(diǎn) )，不 計(jì)一切摩擦，某時(shí)刻 A、 B球恰好在如圖 所示的位置， A、 B球的線速度大小均為 v，下列說法正確的是 ( ) A．運(yùn)動(dòng)過程中 B球機(jī)械能守恒 B．運(yùn)動(dòng)過程中 B球速度大小不變 C． B球在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)之前，單位時(shí)間內(nèi)機(jī)械能的變化 量保持不變 D． B球在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)之前，單位時(shí)間內(nèi)機(jī)械能的變化 量不斷變化 [思路點(diǎn)撥 ] 輕桿對(duì)小球的彈力不一定沿桿，因此，在小球轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，桿的彈力對(duì)小球做功，將引起小球機(jī)械能的變化． [課堂筆記 ] 以 A、 B球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，兩球在運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功 (輕桿對(duì)兩球做功的和為零 )，兩球的機(jī)械能守恒．以過 O點(diǎn)的水平面為重力勢(shì)能的參考平面時(shí)，系統(tǒng)的總機(jī)械能為 E＝ 2 mv2＝ A球下降 h，則 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mv2＝ mv′2 2＋ mgh－ mgh，得到 v′＝ v，故運(yùn)動(dòng)過程中B球速度大小不變．當(dāng)單獨(dú)分析 B球時(shí)， B球在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)之前，動(dòng)能保持不變，重力勢(shì)能在不斷增加．由幾何知識(shí)可得單位時(shí)間內(nèi) B球上升的高度不同，因此機(jī)械能的變化量是不斷改變的． B、 D正確． [答案 ] BD 對(duì) A、 B球組成的系統(tǒng)，兩球在運(yùn)動(dòng)過程中，雖有輕桿對(duì)兩球的彈力做功，但并不
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