2013高中物理专题复习课件《功和能 万有引力定律》 第4讲 机械能守恒定律

第五章：功和能重点难点诠释………………04典型例题剖析………………08适时仿真训练………………12重点难点诠释跟踪练习1如图所示，桌面高地面高H，小球自离桌面高h处由静止落下，不计空气阻力，则小球触地的瞬间机械能为(设桌面为零势面)()A.mghB.mgHC.mg(H＋h)D.mg(H－h)［解析］这一过程机械能守恒，以桌面为零势面，E初=mgh，所以着地时也为mgh，有的学生对此接受不了，可以这样想，E初=mgh，末为E末=，而由此两式可得：E末=mgh.［答案］AmgHmv221)(212hHmgmv重点难点诠释跟踪练习2(2007·广东)下列运动满足机械能守恒的是()A.电梯匀速下降过程B.起重机吊起重物过程C.物体做自由落体运动过程D.考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程［解析］机械能守恒的条件是物体系统内只有重力做功或弹力做功，而对于单个物体来说，实际上就要求运动过程中仅受重力，满足要求的只有C，物体做自由落体运动过程.［答案］C重点难点诠释跟踪练习3对一个系统，下面说法正确的是()A.受到合外力为零时，系统机械能守恒B.系统受到除重力弹力以外的力做功为零时，系统的机械能守恒C.只有系统内部的重力弹力做功时，系统的机械能守恒D.除重力弹力以外的力只要对系统作用，则系统的机械能就不守恒［解析］A，系统受到合外力为零时，系统动量守恒，但机械能就不一定守恒.［答案］C重点难点诠释跟踪练习4如图所示,具有初速度的物块,在沿倾角为30°、粗糙的斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块加速度的大小为4m/s2,方向沿斜面向下.那么在物块向上运动的过程中,正确的说法是()A.物块的机械能一定增加B.物块的机械能一定减少C.物块的机械能有可能不变D.物块的机械能可能增加也可能减少［解析］重力产生的沿斜面向下的加速度a=gsin30°=5m/s2,而物体实际加速度为4m/s2,所以力F与摩擦力的合力做正功,机械能增加.［答案］A例2(2007·上海)在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为y=2.5cos(kx+π)(单位：m)，式中k=1m－1.将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以v0=5m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g=10m/s2.则当小环运动到x=m时的速度大小v＝m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝m处.典型例题剖析323π［答案］典型例题剖析［解析］小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒.取y=0为零势能面，根据机械能守恒定律有，将x0和x分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，y0=－1.25m，y1=－2.5m，将数据代入上式得v=m/s.当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零.根据机械能守恒定律有，而所以有，所以有x2=π2112002121mvmgymvmgy25220021mgymvmgy),π32cos(5.222kxyπ23π322kx656π5,25例4如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上典型例题剖析升.若将C换成另一个质量为(m1+m2)的物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g.［解析］开始时，A、B静止，设弹簧压缩量为x1，有kx1=m1g①典型例题剖析［答案］挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设B刚要离地时弹簧伸长量为x2，有kx2=m2g②B不再上升，表示此时A和C的速度为零，C已降到其最低点.由机械能守恒，与初始状态相比，弹簧弹性势能的增加量为ΔE＝m3g(x1+x2)－m1g(x1+x2)③C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同，由能量关系得=(m1+m2)g(x1+x2)－m1g(x1+x2)－ΔE④由③④式得(2m1+m2)v2=(m1+m2－m3)g(x1+x2)⑤由①②⑤式得：⑥kmmgmmmmm)2())((2212321212121221)(21vmvmm21kmmgmmmmmv)2())((2212321211.［答案］适时仿真训练2.［答案］3.［答案］(1)(2)230J2)(21vmmghmFhBAB45mgl23