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1、ha_能量问题选讲能量问题选讲 江苏省海安高级中学江苏省海安高级中学 王维国王维国高三物理专题复习高三物理专题复习 2015.3能能 能能 功能关系功能关系功功 动能定理动能定理=kWE合=-GPWE=-WE弹弹=-WE电电功能原理功能原理=GWE除机“势能定理势能定理”Ek Ep E弹弹 E电电 W弹W弹W弹GWGWGWW电W电W电 例例1.如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的在传送带的A端无初速度放置一物块。选择端无初速度放置一物块。选择B端所在的水端所在的水平面为参考平面，物块从平面为参考平面，物块从A端运动到端运动到B端的过程中
2、，其机端的过程中，其机械能械能E与位移与位移x的关系图象可能正确的是的关系图象可能正确的是（ ）力的观点力的观点受力与运动受力与运动mgF滑FNmgF静FNmgF滑FN1sincosmgmgmasinmgf静2sin -cosmgmgma vtOv带vtOv带vtOv带mgF滑FNmgF滑FN能量的观点能量的观点vtOv带vtOv带vtOv带F静EktOEktOEktOxEkO斜率F合EkxOEkxOExO斜率：除重力外的力在x方向的合力F滑ExOF滑ExOF滑F滑21()2m at2tcos=kF xE合=GWE除mgF滑FNmgF静FNmgF滑FN 如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动
3、，在传如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的送带的A端无初速度放置一物块。选择端无初速度放置一物块。选择B端所在的水平面端所在的水平面为参考平面，物块从为参考平面，物块从A端运动到端运动到B端的过程中，其机械能端的过程中，其机械能E与位移与位移x的关系图象可能正确的是的关系图象可能正确的是（ BD ）图象法：数形结合图象法：数形结合 数形转换数形转换图象的斜率、面积、截距的物理意义图象的斜率、面积、截距的物理意义 例例2如图所示，在竖直平面内半径为如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道、水平轨道BC与斜面与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够
4、长在平滑连接在一起，斜面足够长在圆弧轨道上静止着圆弧轨道上静止着N个半径为个半径为r（r R）的光滑刚性小球，小）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点到最低点B依次标记为依次标记为1、2、3N.现将圆弧轨道末端现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，处的阻挡物拿走，N个小球由静止个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（ ） AN个小球在运动过程中始终不会散开个小球在运动过程中始终不会散开 B第第N个小球在斜面上能达到的最大高度为个小球在斜面上能达到的最大高度为R C第第
5、1个小球到达最低点的速度个小球到达最低点的速度 D第第1个小球到达最低点的速度个小球到达最低点的速度ABCODABCODsinag1N2Rh 2BCRx若， 质量为质量为m的的1号球运动到号球运动到B点点速度为速度为v，求，求1号球运动到号球运动到B点的过程中，点的过程中，2号球对号球对1号球的做的功约为多少？号球的做的功约为多少？假设法假设法隔离法隔离法对称法对称法微元法微元法链条链条反证法反证法 例例3图中的图中的AOB是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内，是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内，由两个半径都是由两个半径都是R的的1/4圆周连接而成，它们的圆心圆周连接而成，它们的圆心O1
6、、O2与两圆与两圆弧的连接点弧的连接点O在同一竖直线上在同一竖直线上O2B沿水池的水面一小滑块可沿水池的水面一小滑块可由弧由弧AO的任意点从静止开始下滑的任意点从静止开始下滑 (1)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中，在两个圆弧上滑过的弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧弧长相等，则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处？（用该处上的何处？（用该处到到O1的连线与竖直线的夹角表示）的连线与竖直线的夹角表示） (2)凡能在凡能在O点脱离滑道的小滑块，其落水点到点脱离滑道的小滑块，其落水点到O2的距离如何？的距离如何？O1O2OABmgFN2co
7、sNmmgFRv2cosNmFmgRvcos2mgRmv221)cos1 (2vmmgR54cos解析（解析（1）如图所示，设滑块出发点）如图所示，设滑块出发点为，离开点为，按题意要求、与竖为，离开点为，按题意要求、与竖直方向的夹角相等，设其为，若离直方向的夹角相等，设其为，若离开滑道时的速度为开滑道时的速度为v，则滑块在处脱，则滑块在处脱离滑道的条件是离滑道的条件是 （2）滑块刚能在）滑块刚能在O点离开滑道的条件是点离开滑道的条件是 mgRm20v20021)cos1 (vmmgR302maxRgmax2v221gtR RxR22临界条件临界条件极值问题极值问题从从O到到P水平方向的加速度怎
8、样变化？水平方向的加速度怎样变化？例例4某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为恒为f，轻杆向右移动不超过，轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作，一质量为时，装置可安全工作，一质量为m的的小车若以速度小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。 （1）若弹
9、簧的劲度系数为）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩 量量x； （2）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm （3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v与撞击速度与撞击速度 v的关系的关系mvl轻杆解析：（解析：（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力）轻杆开始移动时，弹簧的弹力 kxF fF kfx （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车，则小车从撞击到停止的过程中，根据动能定理从撞击到停止的过程中，根据动能定理 20
10、1042lfWmv2210mmvWfl小车以小车以v0撞击弹簧时撞击弹簧时 小车以小车以vm撞击弹簧时撞击弹簧时 mflvvm2320（3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为v1 21102Wmvmflvv2201202flvvm当时vv 2200322flflvvvmm当时mflvv22020124lWmvf轻杆模型轻杆模型轻弹簧模型轻弹簧模型20124PlmvfE212mPmvflE功能关系功能关系2112PmvE运用动能定理解题的一般思路运用动能定理解题的一般思路（1 1）确定研究对象和研究过程）确定研究对象和研究过程（2 2）对物体受力分析）对物体受力分
11、析 受哪几个力受哪几个力 做不做功做不做功 是恒力还是变力是恒力还是变力 做正功还是负功做正功还是负功 合力做的功（代数和）合力做的功（代数和）（3 3）分析物体的初末状态的动能，动能的增量）分析物体的初末状态的动能，动能的增量（4 4）列式求解）列式求解运用能量守恒定律解题的一般思路运用能量守恒定律解题的一般思路（1）确定研究对象和研究过程）确定研究对象和研究过程（2）判断有那些形式的能量发生转化，哪些能量是增）判断有那些形式的能量发生转化，哪些能量是增加的？哪些能量是减少的？加的？哪些能量是减少的？（3）列式求解）列式求解能量守恒的表达方式有以下几种：能量守恒的表达方式有以下几种：初态和末态的能量相等即初态和末态的能量相等即E初初=E末末；某些形式的能量减少一定等于其它形式的能量增加，某些形式的能量减少一定等于其它形式的能量增加，即：即：E减减=E增增；各种形式的能量增量的代数和为零各种形式的能量增量的代数和为零E1+E2+=0。 谢谢！