收藏 分享(赏)

2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc

上传人:高**** 文档编号:84782 上传时间:2024-05-25 格式:DOC 页数:18 大小:517KB
下载 相关 举报
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第1页
第1页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第2页
第2页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第3页
第3页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第4页
第4页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第5页
第5页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第6页
第6页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第7页
第7页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第8页
第8页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第9页
第9页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第10页
第10页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第11页
第11页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第12页
第12页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第13页
第13页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第14页
第14页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第15页
第15页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第16页
第16页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第17页
第17页 / 共18页
2013届新课标高考物理总复习学案(安徽.北京专版)第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律.doc_第18页
第18页 / 共18页
亲,该文档总共18页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、高考资源网() 您身边的高考专家2013届新课标高考物理总复习学案第五单元 功和能第3节 机械能守恒定律回扣一重力势能1关于重力势能,下列说法中正确的是 ()A重力势能是地球与物体所组成的系统共有B重力势能为负值,表示物体的重力势能比在参考 平面上具有的重力势能多C卫星绕地球做椭圆运动,当由近地点向远地点运 动时,其重力势能减小D只要物体在水平面以下,其重力势能为负值解析:由重力势能的系统性可知,A正确;物体在参考平面时重力势能为零,高于参考平面时重力势能为正,低于参考平面时,重力势能为负,其“正、负”表示大小,B错误;卫星由近地点到远地点的过程中,克服重力做功,重力势能增大,C错误;参考平面

2、的选取是任意的,水平面不一定是参考平面,D错。答案:A2质量是100 g的物体从距地面1.8 m的高处落下,又弹到距地面1.25 m处,则重力对物体做的功为_J。重力势能的变化为_J。(g取10 m/s2)解析:重力做功与路径无关,只与初、末位置有关。WGmgh0.110(1.81.25) J0.55 J,重力势能的变化EpWG0.55 J。答案:0.550.55回扣二弹性势能3关于弹性势能的大小,下列说法正确的是 ()A当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能 越大D弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势 能解析

3、:弹簧弹性势能的大小,除了跟劲度系数k有关外,还跟它的形变量有关。如果弹簧原来处在压缩状态,当它变长时,它的弹性势能减小,在原长处时其弹性势能最小,所以A、B、D均不对。答案:C4如图531所示,在光滑水平面上有 A、B两球,中间连一弹簧,A球固定,今用手拿住B球将弹簧压缩一定距离,然后释放B球,在B球向右运动到最大距离的过程中,B球的加速度将_,B球的速度将_,弹簧的弹性势能将_。图531解析:弹簧从压缩状态到恢复原长,又从原长变到伸长状态,弹簧的形变是先减小后增大,小球受到的弹力先减小后增大。加速度大小先变小后变大,加速度的方向先向右后向左,因此,小球B的速度先变大后变小,因在整个过程中弹

4、力先做正功后做负功,所以弹性势能先变小后变大。答案:先变小后变大先变大后变小先变小后变大回扣三机械能守恒守律5如图532所示,一轻弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力, 在重物由A点摆向最低点的过程中()A重物的重力势能不变B重物的重力势能增大C重物的机械能不变 图532D重物的机械能减少解析:物体从A点释放后,在从A点向B点运动的过程中,物体的重力势能逐渐减小,动能逐渐增加,弹簧逐渐被拉长,弹性势能逐渐增大,所以,物体减小的重力势能一部分转化为物体的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能。对物体和弹簧构成的系统,

5、机械能守恒,但对物体来说,其机械能减少。答案:D6应用机械能守恒定律解决问题时,只需考虑_,不必考虑_,机械能守恒定律有几种不同的表达形式:(1)Ek1_Ep2(2)Ek_(3)EA_答案:初、末状态中间过程Ep1Ek2EpEB知识必会1机械能守恒的条件是 只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:(1)物体只受重力作用。(2)存在其他力作用,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。(3)其他力做功,但做功的代数和为零。(4)存在相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转 化,无其他形式能量的转化。2机械能守恒的判断方法(1)利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化。如物

6、体在水平面上匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变。若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少。(2)用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒。(3)用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒。名师点睛(1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合 外力为零;只有重力做功不等于只受重力作用。(2)对一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等,除非题目特别说 明,否则机械能必定不守恒。典例必研例1如图533所示,质量分别为m和2m的两个小球A和B

7、,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摆 动到最低位置的过程中(不计一切摩擦)() AB球的重力势能减少,动能增加,B球和地球组成的系统机械能守恒BA球的重力势能增加,动能也增加,A球和地球组成 图533的系统机械能守恒CA球、B球和地球组成的系统机械能守恒DA球、B球和地球组成的系统机械能不守恒思路点拨利用机械能的定义判断A球的机械能是否守恒,利用能量转化的方法判断系统和B球的机械能是否守恒。解析A球在上摆过程中,重力势能增加,动能也增加,机械能增加,B项错误,由于A球、B球和地球组成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,C项正确,D项错误。

8、所以B球和地球组成系统的机械能一定减少,A项错误。答案C冲关必试1(2012金昌模拟)木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度如图5 34所示,从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是 () A子弹的机械能守恒B木块的机械能守恒C子弹和木块总机械能守恒 图534D以上说法都不对解析:子弹射入木块过程,系统中摩擦力做负功,机械能减少,而共同上摆过程,系统只有重力做功,机械能守恒。综上所述,整个过程机械能减少,减少部分等于克服木块摩擦力做功产生的热量,故选D。答案:D2如图535所示,小球在竖直向下的力F作用下,将竖直轻弹簧压缩,若

9、将力F撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时为止,则小球在上升过程中()A小球的机械能守恒B弹性势能为零时,小球动能最大C小球在刚离开弹簧时动能最大D小球在刚离开弹簧时机械能最大 图535解析:小球在上升的刚开始阶段,重力势能、动能均增大,因此小球的机械能增大,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,故A错D对;小球刚离开弹簧时与弹簧弹性势能为零时是同一时刻,而小球动能最大时是重力与弹力相等时,此时弹簧还处在压缩状态,故B、C错。答案:D知识必会1机械能守恒定律的表达式比较表达角度表达公式表达意义注意事项守恒观点EkEpEkEp系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等应用时应选好重力势

10、能的零势能面,且初末状态必须用同一零势能面计算势能转化观点EkEp表示系统(或物体)机械能守恒时,系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量,可不选零势能面而直接计算初末状态的势能差转移观点E增E减若系统由A、B两部分组成,则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题(3)选取零势能面,确定研究对象在初、末状态的机械能。(4)根据机械能守恒定律列出方程。(5)解方程求出结果,并对结果进行必要的讨论和说明。名师点睛(1)机械能守恒定律是一种“能能转化”关系,其守恒是有条件的,因此

11、,应用时首先要对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断。(2)如果系统(除地球外)只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便。典例必研例2 (2012阜阳)如图536所示,将一质量为m0.1 kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为半径R2.5 m的圆截去了左上角127的圆弧,CB为其竖直直径,(sin530.8,cos530.6,重力加速度g取10 m/s2)求:图536(1)小球经过C点的速度大小;(2)小球运动到

12、轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小;(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。思路点拨小球先做平抛运动,然后沿光滑圆轨道做圆周运动,全过程中只有重力做功,满足机械能守恒定律。解析 (1)恰好运动到C点,有重力提供向心力,即mgmR(vC2)R(vC2) vC5 m/s(2)从B点到C点,由机械能守恒定律有2(1)2(1)mvC2mg2R2(1)2(1)mvB2在B点对小球进行受力分析,由牛顿第二定律有FNmgmR(vB2)R(vB2)联立解得vB5m/s FN6.0 N(3)从A到B由机械能守恒定律有2(1)2(1)mvA2mgR(1cos53)2(1)2(1)mvB2所以vA m/s在A点进行

13、速度的分解有,vyvAsin53所以H2g(vy2)2g(vy2)3.36 m答案(1)5 m/s(2)6.0 N(3)3.36 m冲关必试3一个质量m0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上的B点,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R0.50 m,弹簧的原长l00.50 m,劲度系数为4.8 N/m,如图5 图53737所示。若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能Ep0.60 J。求小球到C点时的速度vC的大小。(弹簧处于原长时,弹性势能为零。g取10 m/s2)答案:3 m/s4山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动,一滑雪坡由AB和BC组成,

14、AB是倾角为37的斜坡,BC是半径为R5 m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图538所示,AB竖直高度差h8.8 m,运动员连同滑雪装备总质量为80 kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和摩擦阻力,g取10 m/s2,sin370.6,cos370.8)。求:图538(1)运动员到达C点的速度大小;(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小。答案: (1)14 m/s(2)3 936 N知识必会1机械能守恒定律和动能定理的相同点(1)思想方法相同:机械能守恒定律和动能定理都是从做 功和能量转化的角度来研究物体在力的作用下状态的 变化。 (2)表达这两个规律的方程

15、都是标量式。2应用机械能守恒定律和动能定理解题的不同点(1)适用条件不同:机械能守恒定律适用于只有重力和弹 力做功的情况;而动能定理则没有条件限制,它不但 适用于重力和弹力做功,还适用于其他力做功的情况。(2)分析思路不同:用机械能守恒定律解题时只要分析研 究对象初、末状态的动能和势能;而用动能定理解题, 不但要分析研究对象初、末状态的动能,还要分析所 有力做的功,并求出这些力所做的总功。(3)书写方式不同:在解题的书写表达上,机械能守恒定律 的等号两边都是动能与势能的和;而用动能定理解题时, 等号左边一定是所有力做的总功,右边则是动能的变化。(4)mgh的意义不同:在机械能守恒定律中mgh是

16、重力势能, 出现在等号的两边,如果某一边没有,说明那个状态的 重力势能为0;在动能定理中mgh是重力所做的功,写在 等号的左边。不管用哪种规律,等号两边绝不能既有重 力做功,又有重力势能。 名师点睛动能定理侧重于解决一个研究对象受合外力做功的影响而引起自身动能变化的问题。而机械能守恒定律是排除外界因素对系统的影响,研究系统内研究对象之间动能和势能相互转化规律的。审题指导AB之间有摩擦力,求解滑块在B点的速度,可由动能定理求解。从B运动到P点的过程中,只有重力做功,满足机械能守恒条件,物块从P孔上升做竖直上抛运动,滑块做竖直上抛运动的运动时间只要是圆盘转动半个周期的奇数倍,滑块就可从Q孔落下。冲

17、关必试5如图5310所示,半径R0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L1 m的水平面相切于B点,BC离地面高h0.8 m, 图5310质量m1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数0.1,(不计空气阻力,取g10 m/s2)求:(1)小滑块刚到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力;(2)小滑块落地点距C点的距离。答案 (1)30 N(2)1.8 m6(2012汉中模拟)倾角为的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B,两球之间用一根长为L的轻杆相连,下面的小球B离斜面底端的高度为h, 两球从静止开始下滑,不计机械能损失,求:(1)两球都进入

18、光滑水平面时两小球运动的速度大小; 图5311(2)此过程中杆对B球所做的功。解析:(1)由于不计机械能损失,因此两球组成的系统机械能守恒。两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律有:mghmg(hLsin)22(1)2(1)mv2解得:v(2)对B球,从开始下滑到两球都进入水平面这一过程应用动能定理,可得:mghWF2(1)2(1)mv2解得WF2(1)2(1)mgLsin每课一得1整体法在动能定理中的应用系统中的多个物体参与运动,动能发生变化,相互关联的内力也做了功,如果对多个物体组成的系统进行研究,考虑外力做功以及内力做功的代数和,应用动能定理(特别是内力做功的

19、代数和为零的情况),将会非常简捷。2整体法在机械能守恒定律中的应用对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能产生),则系统的机械能守恒。有时单独研究一个物体(实为一个物体与地球组成的系统),不满足机械能守恒的条件,但扩展研究对象,即几个物体组成的物体系,将满足机械能守恒的条件。对于物体系应用机械能守恒研究,称为整体法。由于多个物体存在,不便于选择同一零势面,应用机械能守恒定律列等式往往采用以下两种形式:(1)物体(或系统)减少的势能等于物体(或系统)增加的动能, 反之亦然。即EpEk;(2)若系统内只有A、

20、B两个物体,则A减少的机械能EA等于 B增加的机械能EB,即EAEB。方法导入该问题中不计一切摩擦,故系统没有机械能的损失,系统机械能守恒,小球减小的重力势能等于小球和长方体增加的动能。有两个关系要特别注意,一个是小球圆周运动的向心力由重力沿杆的分量提供,另一个是两者的水平速度相等。答案4 【每课一测】1关于机械能是否守恒,下列说法正确的是()A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做圆周运动的物体机械能一定守恒C做变速运动的物体机械能可能守恒D合外力对物体做功不为零,机械能一定不守恒解析:做匀速直线运动的物体与做圆周运动的物体,如果是在竖直平面内则机械能不守恒,A、B错误;合外力做功不为零,机

21、械能可能守恒,D错误,C正确。答案:C2(2011全国高考改编)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法错误的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加C蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关解析:重力做功决定重力势能的变化,随着高度的降低,重力一直做正功,重力势能一直减小,故A选项正确;弹性势能的变化取决于弹力做功,当蹦极绳张紧后,随着运动员的下落弹力一直做负功,弹性势能一直增大,故B选项

22、正确;在蹦极过程中,由于只有重力和弹性绳的弹力做功,故由运动员、地球及弹性绳组成的系统机械能守恒,故选项C正确;重力势能的大小与势能零点的选取有关,而势能的改变与势能零点选取无关,故选项D错误。答案:D3如图1所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连接着一轻弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去力F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列 图1说法正确的是()A弹簧的弹性势能逐渐减少B弹簧的弹性势能逐渐增加C弹簧的弹性势能先增加后减少D弹簧的弹性势能先减少后增加解析:开始时弹簧处于压缩状态,撤去力F后,物体先向右加速运动后向右减速运动,弹簧先恢复原长后又逐渐

23、伸长,所以弹簧的弹性势能先减少再增加,D正确。答案:D4质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落,以地面作为参考平面。当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为()A2mgBmgC.mg D.mg解析:动能和重力势能相等时,根据机械能守恒定律有:2mghmgH,解得小球离地面高度h, 得下落高度为h,速度v,故Pmgvmg,B选项正确。答案:B5(2012大理模拟)如图2所示,将一个内外侧面均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一坚直墙壁。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落,从A点与半圆形槽相切进入槽内,则下列说法正确的是()A小球在半圆形槽内运动的全过程中,只有重力对

24、它做功图2B小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,小球处于失重状态C小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒D小球从下落到从右侧离开槽的过程机械能守恒解析:小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中,半圆形槽有向左运动的趋势,但是实际上没有动,整个系统只有重力做功,所以小球与槽组成的系统机械能守恒。而小球过了半圆形槽的最低点以后,半圆形槽向右运动,由于系统没有其他形式的能量产生,满足机械能守恒的条件,所以系统的机械能守恒。小球从开始下落至到达槽最低点前,小球先失重,后超重。当小球向右上方滑动时,半圆形槽也向右移动,半圆形槽对小球做负功,小球的机械能不守恒。综合

25、以上分析可知选项C正确。答案:C6如图3所示,重10 N的滑块在倾角为30的斜面上,从a点由静止下滑,到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回,返回b点离开弹簧,最后又回到a点,已知ab0.8 m,bc0.4 m,那么在整个过程中下列说法错误的() 图3A滑块动能的最大值是6 JB弹簧弹性势能的最大值是6 JC从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 JD滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒解析:滑块能回到原出发点,所以机械能守恒,D正确;以c点为参考点,则a点的机械能为6 J,c点时的速度为0,重力势能也为0,所以弹性势能的最大值为6 J,从c到b弹簧的弹力对滑块做的功等于弹性势能的减

26、小量,故为6 J,所以B、C正确。由ac时,因重力势能不能全部转变为动能,故A错。答案:A7设轮船行驶时所受的阻力与它的速度成正比,当船以速度v匀速行驶时,发动机的功率为P。当船以速度2v匀速行驶时,发动机的功率为()A2P B3PC4P D8P解析:当轮船匀速行驶时,轮船所受的牵引力等于阻力,而阻力fkv(k为比例系数),牵引力功率为Pfvkv2,当轮船的速度为2v时,其所受的阻力为2kv,牵引力也为2kv,此时发动机的功率为P2kv2v4kv24P,A、B、D错误,C正确。答案:C8半径为R的圆桶固定在小车上,有一光滑小球静止在圆桶的最低点,如图4所示。小车以速度v向右匀速运动,当小车遇到

27、障碍物突然停止时,小球在圆桶中上升的高度不可能的是() 图4A等于 B大于C小于 D等于2R解析:小球沿圆桶上滑过程中机械能守恒,由机械能守恒分析,若小球不能通过与圆桶中心等高的位置,则h;若小球能通过与圆桶中心等高的位置,但不能通过圆桶最高点,则小球在圆心上方某位置脱离圆桶,斜抛至最高点,这种情况小球在圆桶中上升的高度小于;若小球能通过圆桶最高点,小球在圆桶中上升的高度等于2R,所以A、C、D是可能的。答案:B9有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看做质点,如图5所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止。由静

28、止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为()A.B. 图5C. D.解析:设滑块A的速度为vA,因绳不可伸长,两滑块沿绳方向的分速度大小相等,得:vAcos30vBcos60,又vBv,设绳长为l,由A、B组成的系统机械能守恒得:mglcos60mvA2mv2,以上两式联立可得:l,故选D。答案:D10如图6所示,质量均为m的A、B两个小球,用长为2L的轻质杆相连接,在竖直平面内绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转轴在杆的中点),不计一切摩擦,某时刻A、B球恰好在如图所示的位置,A、B球的线速度大小均为v,下列说法正确的是()A运动过程

29、中B球机械能守恒B运动过程中B球速度增大 图6CB球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变DB球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断变化解析:以A、B球组成的系统为研究对象,两球在运动过程中,只有重力做功(轻杆对两球做功的和为零),两球的机械能守恒。以过O点的水平面为重力势能的参考平面,假设A球下降h,则B球上升h,此时两球的速度大小是v,由机械能守恒定律知:mv222mv2mghmgh得vv,说明两球做的是匀速圆周运动。B球在运动到最高点之前,动能保持不变,重力势能在不断增加,故B球的机械能不守恒。由几何知识可得相等的时间内B球上升的高度不同,因此单位时间内机械能的

30、变化量是不断改变的。答案:D11如图7所示,跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B,A套在光滑水平杆上,细线与水平杆的夹角53,定滑轮距水平杆的高度为h0.2 m,当由静止释放后,A所能获得的最大速度为多大?(cos 530.6,sin530.8,图7g10 m/s2)解析:物体B下落,物体A沿杆向右运动。当物体A到达左侧定滑轮的正下方时速度最大(在此之前绳对A的拉力有向右的分力,A的速度增大),此时B的速度为零。又因为水平杆光滑,没有摩擦力做功,以A和B为系统的机械能守恒。设物体A的最大速度为v,B下落的高度为Hh,根据机械能守恒定律,有mg(h)mv2/2。v22g(h

31、)1(m/s)2,v1 m/s。答案:1 m/s12(2012遵义模拟)如图8所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角53,BD为半径R4 m的圆弧形轨道,且B点与 图8D点在同一水平面上,在B点,斜面轨道AB与圆弧形轨道BD相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处有一质量m1 kg的小球由静止滑下,经过B、C两点后从D点斜抛出去,最后落在地面上的S点时的速度大小vS8 m/s,已知A点距地面的高度H10 m,B点距地面的高度h5 m,设以MDN为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g取10 m/s2,cos530.6,求:(1)小球经过B点时的速度为多大?(2)小球经过圆弧轨道

32、最低处C点时对轨道的压力多大?(3)小球从D点抛出后,受到的阻力Ff与其瞬时速度方向始终相反,求小球从D点至S点的过程中阻力Ff所做的功。解析:(1)设小球经过B点时的速度大小为vB,由机械能守恒得:mg(Hh)mvB2解得vB10 m/s。 (2)设小球经过C点时的速度为vC,对轨道的压力为FN,则轨道对小球的支持力FNFN,根据牛顿第二定律可得FNmgm由机械能守恒得:mgR(1cos53)mvB2mvC2由以上两式及FNFN解得FN43 N。(3)设小球受到的阻力为Ff,到达S点的速度为vS,在此过程中阻力所做的功为W,易知vDvB,由动能定理可得mghWmvS2mvD2解得W68 J。答案:(1)10 m/s(2)43 N(3)68 J高考资源网w w 高 考 资源 网- 18 - 版权所有高考资源网

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 幼儿园

网站客服QQ:123456
免费在线备课命题出卷组卷网版权所有
经营许可证编号:京ICP备12026657号-3