1、命题角度3机械能守恒定律1. 如图58所示，下列四个选项中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 ( ) 考场错解A或B或D ks5u专家把脉 没掌握机械能守恒的条件机械能守恒应该是对一个系统而言，一个系统的机械能要保持不变，要从两个方面加以限制，一是系统与外界之间无能量交换，二是系统内部不存在机械能和其他形式的能之间发生转化因功是能转化(或转移)的量度，以上两个方面用功来表述也就是：系统内除重力和弹力以外
2、，无其他摩擦和介质阻力做功，则系统的机械能一定守恒 对症下药C根据机械能守恒的条件，A、B均有外力F参与做功，D中有摩擦力做功，故A、B、D均不符合机械能守恒的条件，故选项C正确2. 如图59所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2 m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在0点，可绕过0点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是 ( ) A A球到达最低点时速度为零 B A球机械能减少量等于B球机械能增加量 CB球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度 D 当支架从左向右回摆时
3、，A球一定能回到起始高度 考场错解A ks5u专家把脉 不能灵活运用机械能守恒定律解决问题 对症下药BCD三角形框架在左右摆动过程中，只有小球受的重力做功，故系统机械能守恒A球到达最低点时，A球减少的重力势能大于B球增加的重力势能， A、B两球速度大小始终相等，故A、B两球速度均不为零，A球继续向左运动，故选项A错误，选项C正确因系统机械能守恒，故A球机械能减少量等于B球机械能增加量，当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度，B、D选项均正确故本题正确答案为BCD3. 如图510所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑开始时，m与M均静止，现
4、同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2.在两物体开始运动以后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是 ( ) A由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 B由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的动能不断增加 C由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加 D当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大 考场错解A或BC ks5u专家把脉对机械能守恒的条件理解不准确，认为F1、F2等大反向，系统所受外力之合为零，做功为零，误选A；对物体的运动过程分析不认真、不完整，只分析开始时，拉力大于弹力，F1、F2对物体均做
5、正功，所以系统的动能不断增加、机械能增加，误选BC 对症下药D开始拉力大于弹力，F1、F2对物体均做正功，所以系统机械能增加；当拉力等于弹力时，物体速度最大，故系统动能最大；当拉力小于弹力时，物体均做减速运动，速度减小到零以后，物体反向运动，拉力F1、F2均做负功，故机械能减少所以选项D正确4AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图5一ll所示一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦求： (1)小球运动到B点时的动能；(2)小球下滑到距水平轨道的高度为 时的速度大小和方向；(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨
6、道支持力NB、NC各是多大? 考场错解(1)(2)问没问题，关键是第(3)问求NB，误认为NB=mg ks5u专家把脉 这种做法错误之处是把B点当作水平面上的一点 对症下药(1)根据机械能守恒Ek=mgR (2)根据机械能守恒 小球速度大小 速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成30 o(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒，在B点 解得： NB=3mg，在C点：NC=mg5在纳米技术中需要移动式修补原子，必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此华裔诺贝尔物理奖得主朱棣文发明了“激光制冷”技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小
7、球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似如图512所示，一辆质量为m的小车A(一侧固定一轻弹簧)，以速度v0水平向右运动，一个动量大小为P的小球B水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间t后，再突然解除锁定使小球B以大小相同的动量P水平向右弹出，紧接着小球B再次以大小相同的动量P水平向左射向小车A，如此不断重复上述过程，最终小车将停止运动设地面和车厢均光滑，除锁定时间t外，其他时间均可不计求： (1)小球B第一次入射后再弹出时，小车的速度大小和这一过程中小车动能的减少量 (2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间 考场错解(2)设小球B重复入射n次后小车的速度变为零，每次
8、入射小车的动能都减小Ek(已求出)，则 ks5u专家把脉 由动量守恒定律可知，每次入射小车的动量都减小：P=2P；但是每次入射小车的动能不是都减小Ek，列方程要有理论依据，不能凭感觉列方程 对症下药(1)设小球B第一次入射时后再弹出时，小车的速度大小为v1，根据动量守恒定律得 解得 小车动能的减少为 (2)设小球B重复入射n次后小车的速度变为零解法一：由动量守恒定律可知，每次入射小车的动量都减小：P=2P，则 解得 解法二：全过程由动量守恒定律得 解得 所经历的时间为 ks5u专家会诊机械能守恒定律的应用要注意以下两点：(1)要根据机械能守恒条件恰当选择系统，恰当选择过程i f2)机械能守恒定
9、律的三种表达形式和用法：EK十EP=EK+FP，表示系统初状态机械能与末状态机械能相等运用这种形式表达式时，应选好重力势能的零势面，且初、末状态必须用同一零势面计算势能Ek=Ep。表示系统(或物体)减少(或增加)的重力势能等于系统(或物体)增加(或减少)的动能因重力势能的差值与零势面的选择无关，故不需要选零势面EA增=EA减，表示若系统由A、B两部分组成，则A部分机械能的增加量与B部分机械能的减少量相等同样不需要选零势面以上三种表达式均为标量式，且以第二种表达形式应用最多注意有时候不一定清楚重力势能(或动能)是增加还是减少了，没关系，减少量就用初状态的值减末状态的值，增加量就用末状态的值减初状态的值.w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
