魯科版必修二23能量守恒定律02-在線瀏覽
2025-02-11 03:16本頁面
【正文】 的 敘述正確的是（ ） ，機械能一定守恒 [來源 :學(xué) ,科 ,網(wǎng) ] ，物體機械能一定守恒 解析： ，除了重力做功外，可能還有其他力做功，如降落傘在空中勻速下降時，除了重力做功外，空氣阻力也對降落傘做功，所以機械能不守恒，不選 .[來源 :] ，如自由落體運動，物體機械能守恒，應(yīng)選 . 中勻速下降時合外力為零，合外力對物體做功為零，除重力做功外，空氣阻力也做功，所以機械能不守恒，不選 . ，應(yīng)選 . 可見，對物體進行受力分析，確定各力做功情況是判定機械能是否守恒的一般程序 . ［例 2］如圖所示，斜面體置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是（ ） ，動能增大 解析： 由于斜面體放在光滑斜面上，當(dāng) 物體 沿斜面下滑時，物體實際位移方向和物體所受支持力的方向不垂直，所以支持力對物體做了功（負功），物體的機械能不守恒，物體的機械能減少了，物體對斜面體的壓力對斜面體做了功（正功），斜面體的機械能增加了，斜面體的機械能也不守恒 . 對物體和斜面體組成的系統(tǒng)，斜面體和物體之間的彈力是內(nèi)力，對系統(tǒng)做功的代數(shù)和為零，即不消耗機械能 .在物體和斜面體的運動過程中只有重力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒 . 物體在下滑過程中重力勢能減少，一部分轉(zhuǎn)化為物體的動能，另一部分則轉(zhuǎn)化為斜面體的動能 . 所以本題選 ACD. （二）機械能守恒定 律的應(yīng)用 [來源 :學(xué) |科 |網(wǎng) Z|X|X|K] ［例 3］ 一個物體從光滑斜面頂端由靜止開始滑下（如圖），斜面高 1 m，長 2 空氣阻力，物體滑到斜面底端的速度是多大？ 物體沿光滑斜面下滑時機械能守恒 分析： 斜面是光滑的，不計摩擦，又不計空氣阻力，物體所受的力有重力和斜面的支持力，支持力與物體的運動方向垂直，不做功 .物體在下滑過程中只有重力做功，所以可用機械能守恒定律求解 . 解析： 題中沒有給出物體的質(zhì)量，可設(shè)物體的質(zhì)量為 時的速度為 v,則有 Ep 2=0, 22 21mvEk ? ,末狀態(tài)的機械能 2p2k2 21 mvEE ??.此時，Ep1=mgh， Ek1=0，初狀態(tài)的機械能 Ek1＋ Ep1=mgh. 根據(jù)機械能守恒定律有 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 mghmv ?221 ， 所以 4 .4 m / sm / ????? ghv . 【方法引導(dǎo)】 這個問題也可以應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解，但是應(yīng)用機械能守恒定律求解，在思路和步驟上比較簡單 .在這個例題中，如果把斜面換成光滑的曲面（如圖），同樣可以應(yīng)用機械能守恒定律求 解，要直接用牛頓第二定律求解，由于物體在斜面上所受的力是變力，處理起來就困難得多 . 物體沿光滑曲面下滑時機械能守恒 ［例 4］把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺 .擺長為 L，最大偏角為 θ .小球運動到最低位置時的速度是多大？ 分析： 小球受兩個力：重力和懸線的拉力 .懸線的拉力始終垂直于小球的運動方向，不做功 .小球在擺動過程中，只有重力做功，所以可用機械能守恒定律求解 . 解析： 選擇小球在最低位置時所在的水平面為參考平面 .小球在最高點時為初狀態(tài)，初 狀態(tài)的動能 Ek1＝ 0，重力勢能 Ep1=mg（ LLcosθ ），機械能
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