《【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第5章 第3课时 机械能守恒定律 能的转化和守恒定律课件 人教大纲版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第5章 第3课时 机械能守恒定律 能的转化和守恒定律课件 人教大纲版.ppt（50页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、考考 纲纲 要要 求求三三 年年 考考 情情热热 点点 考考 向向考点考点要求要求2007年年2008年年2009年年重力势能、重力势能、做功与重做功与重力势能改力势能改变的关系变的关系全国卷全国卷(T23计算计算)江苏物理江苏物理(T19计算计算)天津理综天津理综(T23计算计算)全国理综全国理综(T24计算计算)全国理综全国理综(T18选择选择)海南物理海南物理(T3选择选择)浙江卷浙江卷(T24计算计算)山东卷山东卷(T22选择选择)江苏卷江苏卷(T9选择选择)重力做功、机械重力做功、机械能守恒定律仍是能守恒定律仍是高考的热点高考的热点高考考查该类问高考考查该类问题常综合力学中题常综合力
2、学中的其他知识，如的其他知识，如平抛运动、圆周平抛运动、圆周运动等曲线运动运动等曲线运动，考查对机械能，考查对机械能守恒定律的理解守恒定律的理解及其分析的综合及其分析的综合能力能力.弹性势能弹性势能机械能守机械能守恒定律恒定律第第3 3课时课时 机械能守恒定律机械能守恒定律 能的转化和守恒定律能的转化和守恒定律1重力势能重力势能 (1)重力做功的特点重力做功的特点 重力做功与重力做功与 无关，只与始末位置的无关，只与始末位置的 有关有关 重力做功不引起物体重力做功不引起物体 的变化的变化路径路径高度差高度差机械能机械能(2) 重力势能重力势能概念：概念：物物体由于体由于 而具有的能而具有的能表
3、达式：表达式：Ep .矢标性：重力势能是矢标性：重力势能是 ，正、负表示其，正、负表示其 被举高被举高标量标量大小大小mgh(3) 重重力做功与重力势能变化的关系力做功与重力势能变化的关系定性关系：重力对物体做正功，重力势能就定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 ；重力对物体做负功，重力势能就重力对物体做负功，重力势能就 定量关系：重力对物体做的功定量关系：重力对物体做的功 物体重力势能的减少量物体重力势能的减少量即即WG(Ep2Ep1) .减少减少增加增加Ep1Ep2等于等于2弹性势能弹性势能(1)概念：物体由于发生概念：物体由于发生 而具有的能而具有的能(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与
4、形变量及劲度系数有关，弹簧的大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量形变量 ，劲度系数，劲度系数 ，弹簧的弹性势能越大，弹簧的弹性势能越大(3)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：的关系，用公式表示：W .弹性形变弹性形变越大越大越大越大Ep1重力势能公式中重力势能公式中h的含义是什么？的含义是什么？重力势能公式重力势能公式Epmgh中的中的h表示高度，用来表示物体所在的位置，是个表示高度，用来表示物体所在的位置，是个状态量，是由规定的高度零点状态量，是由规定的高度零点(如地面
5、如地面)开始量度的，向上为正开始量度的，向上为正2势能属于系统所共有势能属于系统所共有重力势能是物体和地球组成的系统所共有的，而不是物体单独具有的，重力势能是物体和地球组成的系统所共有的，而不是物体单独具有的，“ “物体物体的重力势能的重力势能” ”只是一种简化的说法弹性势能属于系统所有，即由弹簧各部分只是一种简化的说法弹性势能属于系统所有，即由弹簧各部分组成的系统所共有，而与外界物体无关组成的系统所共有，而与外界物体无关3势能的相对性势能的相对性重力势能具有相对性，同一物体位于同一位置时，由于选择不同的水平面作重力势能具有相对性，同一物体位于同一位置时，由于选择不同的水平面作为零势能面，其重
6、力势能的数值为零势能面，其重力势能的数值(包括正、负包括正、负)也不同因而，要确定重力势也不同因而，要确定重力势能，须首先确定零势能面但是，同一物体在两个不同位置时重力势能之差能，须首先确定零势能面但是，同一物体在两个不同位置时重力势能之差是确定的，只与两位置的高度差是确定的，只与两位置的高度差h有关，与零势能面的选取无关弹性势能有关，与零势能面的选取无关弹性势能一般取形变量一般取形变量x0处为零势能点处为零势能点4势能是标量，正负具有的含义是什么？势能是标量，正负具有的含义是什么？正的势能表示比零势能大负的势能表示比零势能小正的势能表示比零势能大负的势能表示比零势能小如图如图531所示，质量
7、为所示，质量为m的物体的物体(可视为质点可视为质点)以某一初速度由底端冲上以某一初速度由底端冲上倾角为倾角为30 的固定斜面，上升的最大高度为的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为，其加速度大小为 g，在这个过程中有关该物体的说法中正确的是在这个过程中有关该物体的说法中正确的是()A重力势能增加了重力势能增加了mgh B动能损失了动能损失了mghC动能损失了动能损失了 D机械能损失了机械能损失了图图531解析：解析：物物体重力势能的增加量等于克服重力做的功，体重力势能的增加量等于克服重力做的功，A正确；物体的合力做正确；物体的合力做的功等于动能的减少量的功等于动能的减少量Ekmas ，
8、故，故B错误、错误、C正确；物体正确；物体机械能的损失量等于克服摩擦力做的功，因机械能的损失量等于克服摩擦力做的功，因mgsin 30Ffma，所以，所以Ff mg，故物体克服摩擦力做的功为，故物体克服摩擦力做的功为Ffs mg2h mgh，D正确正确答案：答案：ACD1机械能机械能 和和 统称为机械能，即统称为机械能，即E ，其中势能包括其中势能包括 和和 2机械能守恒定律机械能守恒定律(1)内容：在只有内容：在只有 做功的物体系统内，动能与势能做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能可以相互转化，而总的机械能 动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能重力或弹力重力或弹
9、力保持不变保持不变EkEp(2)表达式：表达式：Ek1Ep1 .(要选零势能参考平面要选零势能参考平面)Ek .(不用选零势能参考平面不用选零势能参考平面)EA增增 (不用选零势能参考平面不用选零势能参考平面) 物物体所受合外力为零，物体的机械能一定守恒吗？举例说明体所受合外力为零，物体的机械能一定守恒吗？举例说明提示：提示：不不一定，例如重物在竖直向上的外力作用下，沿竖直方向匀速一定，例如重物在竖直向上的外力作用下，沿竖直方向匀速上升的过程，其机械能逐渐增加上升的过程，其机械能逐渐增加Ek k2Ep2EpEB减减1如何理解机械能守恒的条件？如何理解机械能守恒的条件？“只有重力做功只有重力做功
10、” ”不等于不等于“ “只受重力作用只受重力作用” ”在该过程中，物体可以在该过程中，物体可以 受受 其他力的作用，只要这些力不做功，或所做的功的代数和为零，就可以其他力的作用，只要这些力不做功，或所做的功的代数和为零，就可以认为是认为是“ “只有重力做功只有重力做功” ”2机械能守恒定律的哪些表达形式和用法？机械能守恒定律的哪些表达形式和用法？(1)E2E1或或Ek1Ep1Ek2Ep2，表示系统在初状态的机械能等于其末状态，表示系统在初状态的机械能等于其末状态的机械能一般来说，当始、末状态的机械能的总和相等，运用这种形式表的机械能一般来说，当始、末状态的机械能的总和相等，运用这种形式表达时，
11、应选好零势能面，且初、末状态的高度已知，系统除地球外，只有一达时，应选好零势能面，且初、末状态的高度已知，系统除地球外，只有一个物体时，用这种表达形式较方便个物体时，用这种表达形式较方便(2)EpEk k，表表示系统示系统(或物体或物体)机械能守恒时，系统减少机械能守恒时，系统减少(或增加或增加)的势能等于的势能等于增加增加(或减少或减少)的总动能应用时，关键在于分清重力势能的增加量和减少量，可的总动能应用时，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、末状态的势能差这种表达方式一般用于始末状态不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差这种表达方式一般用于始末状态的高度未知
12、，但高度变化已知的情况的高度未知，但高度变化已知的情况(3)EA增增EB减减，表示若系统由，表示若系统由A、B两部分组成，则两部分组成，则A部分物体机械能的增加量部分物体机械能的增加量与与B部分物体机械能的减少量相等部分物体机械能的减少量相等2如如图图532所示，所示，ABCD是一段竖直平面内的光滑轨道，是一段竖直平面内的光滑轨道，AB段与水平面成段与水平面成角，角，CD段与水平面成段与水平面成角，其中角，其中BC段水平，且其长度大于段水平，且其长度大于L.现有两小球现有两小球P、Q，质量分别是质量分别是2m、m，用一长为，用一长为L的轻质直杆连接，将的轻质直杆连接，将P、Q由静止从由静止从A
13、B段上高段上高H处释放，在轨道转折处用光滑小圆弧连接，不考虑两小球在轨道转折处的处释放，在轨道转折处用光滑小圆弧连接，不考虑两小球在轨道转折处的能量损失则小球能量损失则小球P滑上滑上CD轨道的最大高度轨道的最大高度h为为()AH BHCHLsin DH解析：解析：P、Q整整体上升的过程中，机械能守恒，以地面为重力势能的零势面，体上升的过程中，机械能守恒，以地面为重力势能的零势面，根据机械能守恒定律有：根据机械能守恒定律有：mgH2mg(HLsin )2mghmg(hLsin )，解方程得：，解方程得：hH 答案：答案：B图图532一、能量转化和守恒定律一、能量转化和守恒定律能能量既不会消失，也
14、不会创生它只能从一种形式量既不会消失，也不会创生它只能从一种形式 为另一种形式，或为另一种形式，或者从一个物体者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持保持 不变不变转化转化转移转移二、常见的几种功与能的关系二、常见的几种功与能的关系1合合外力对物体做功外力对物体做功 物体动能的改变物体动能的改变W合合 ，即动能定理，即动能定理2重力做功对应重力势能的改变重力做功对应重力势能的改变WGEpEp1Ep2重力做多少正功，重力势能重力做多少正功，重力势能 多少；多少；重力做多少负功，重力势能重力做多少负功，重力势能 多少多少Ek
15、2Ek1减少减少等于等于增加增加3弹弹簧弹力做功与弹性势能的簧弹力做功与弹性势能的 相对应相对应WFEpEp1Ep2弹力做多少正功，弹性势能弹力做多少正功，弹性势能 多少；弹力做多少负功，弹性势能多少；弹力做多少负功，弹性势能 多少多少4除除重力或弹簧的弹力以外的其他力的功与物体重力或弹簧的弹力以外的其他力的功与物体 的增量相对应，即的增量相对应，即W其他其他E.(1)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功，物体的机械能就除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少正功，物体的机械能就 多少多少(2)除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少除重力或弹簧的弹力以外的其他力做多少 ，物体的机械能就减少多少，
16、物体的机械能就减少多少(3)除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功，物体的机械能除重力或弹簧的弹力以外的其他力不做功，物体的机械能 减少减少改变改变机械能机械能增加增加负功负功守恒守恒增加增加一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做总功，等于摩擦力与相对路程的乘积，一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做总功，等于摩擦力与相对路程的乘积，即即WfFfs相对相对，即系统损失机械能转变成内能，即系统损失机械能转变成内能，QFfs相对相对3. “滔滔天浊浪排空来，翻江倒海山为摧天浊浪排空来，翻江倒海山为摧”的钱塘江大潮，被誉为天下奇观小莉的钱塘江大潮，被誉为天下奇观小莉设想用钱塘江大潮来发电，在江海交接某
17、处建一大坝，形成一个面积为设想用钱塘江大潮来发电，在江海交接某处建一大坝，形成一个面积为1.0107 m2，涨潮时水深达，涨潮时水深达25 m的蓄水湖，关上水闸落潮后坝内外水位差为的蓄水湖，关上水闸落潮后坝内外水位差为2 m若发电时水重力势能的若发电时水重力势能的12%转变为电能，并只有退潮时发电，每天涨潮转变为电能，并只有退潮时发电，每天涨潮两次，求该电站每天能发多少电？根据图两次，求该电站每天能发多少电？根据图533中情景，说明图中情景，说明图534中中的的A、B两台机器两台机器(有一台是发电机，另一台是电动机有一台是发电机，另一台是电动机)，哪台是发电机？，哪台是发电机？(已知已知水的密
18、度水的密度1.0103 kg/m3，g10 m/s2)图图533图图534解析：解析：退退潮时水的落差是潮时水的落差是h2 m，水的质量是，水的质量是mVsh这些水的重心下降高度这些水的重心下降高度h h重力势能减少：重力势能减少：EpmghgS hh gSh2每天发出的电能为每天发出的电能为E2Ep12%0.12Sgh24.81010 JA为发电机为发电机答案：答案：4.81010 JA为为发电机发电机 【例【例1】 如如图图535所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角
19、为，倾角为30的斜面体置于水平地面的斜面体置于水平地面上上A的质量为的质量为m，B的质量为的质量为4m.开始时，用手托住开始时，用手托住A，使，使OA段绳恰处于段绳恰处于水平伸直状态水平伸直状态(绳中无拉力绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时绳平行于斜面，此时B静止不动将静止不动将A由静由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是()A物块物块B受到的摩擦力先减小后增大受到的摩擦力先减小后增大B地面对斜面体的摩擦力方向一直向右地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C小球小球A的机械能守恒的机械能守恒D小球小球A的机械
20、能不守恒，的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒系统的机械能守恒解析：解析：开开始时始时B静止不动，静止不动，B所受的静摩擦力为所受的静摩擦力为4mgsin 302mg，方向沿斜面，方向沿斜面向上假设向上假设A向下摆动时向下摆动时B不动，则不动，则A到最低点的过程中，根据机械能守恒定律到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有：有：mgh mv2，设最低点的位置绳子的张力为，设最低点的位置绳子的张力为FT，则，则FTmg ，解得解得FT3mg.再对再对B受力分析可得，此时受力分析可得，此时B受到的静摩擦力为受到的静摩擦力为mg，方向沿斜面向，方向沿斜面向下，故假设成立，下，故假设成立，B相对于斜面
21、始终静止，选项相对于斜面始终静止，选项C正确由于绳子拉力是逐渐增正确由于绳子拉力是逐渐增大的，所以选项大的，所以选项A正确将正确将B与斜面体看作整体，与斜面体看作整体，A在下摆过程中对整体有向左在下摆过程中对整体有向左的拉力，所以地面对斜面体的摩擦力方向向右，选项的拉力，所以地面对斜面体的摩擦力方向向右，选项B正确正确答案：答案：ABC判断机械能是否守恒的方法判断机械能是否守恒的方法1利利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化如：匀速下落用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化如：匀速下落 的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能
22、必减少2用做功判断：若物体或系统只有重力用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力或弹簧的弹力)做功，或有其他力做做功，或有其他力做 功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒功，但其他力做功的代数和为零，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，则物体系统的机械能守恒与其他形式的能的转化，则物体系统的机械能守恒4对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题机械能一般不守恒，除非题中有特别说明或暗示中有特别
23、说明或暗示11如如图图536所示为竖直平面内的直角坐标系一个质量为所示为竖直平面内的直角坐标系一个质量为m的质点，在的质点，在恒力恒力F和重力的作用下，从坐标原点和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线由静止开始沿直线OA斜向下运动，直斜向下运动，直线线OA与与y轴负方向成轴负方向成角角(90)不计空气阻力，重力加速度为不计空气阻力，重力加速度为g，则以下，则以下说法正确的是说法正确的是()A当当Fmgtan 时，质点的机械能守恒时，质点的机械能守恒B当当Fmgsin 时，质点的机械能守恒时，质点的机械能守恒C当当Fmgtan 时，质点的机械能可能减小也可能增大时，质点的机械能可能减小也可
24、能增大D当当Fmgsin 时，质点的机械能可能减小也可能增大时，质点的机械能可能减小也可能增大图图536解析：解析：考考查机械能守恒定律如图为力的矢量三角形图示，若查机械能守恒定律如图为力的矢量三角形图示，若Fmgtan ，则，则F力可能为力可能为b方向或方向或c方向，故力方向，故力F的方向可能与运动方向成锐角，也可能与运动方的方向可能与运动方向成锐角，也可能与运动方向成钝角，除重力外的力向成钝角，除重力外的力F对质点可能做正功，也可能做负功，故质点机械能可对质点可能做正功，也可能做负功，故质点机械能可能增大，也可能减小，能增大，也可能减小，C对对A错；当错；当Fmgsin ，即力，即力F为为
25、a方向时，力方向时，力F垂直质垂直质点运动方向，故只有重力对质点做功，机械能守恒，点运动方向，故只有重力对质点做功，机械能守恒，B对，对，D错错答案：答案：BC【例【例2】 (19分分)如如图图537所示，内壁光滑的空心细管弯成的轨道所示，内壁光滑的空心细管弯成的轨道ABCD固定在竖直固定在竖直平面内，其中平面内，其中BCD段是半径段是半径R0.25 m的圆弧，的圆弧，C为轨道的最低点，为轨道的最低点，CD为为 圆弧，圆弧，AC的竖直高度差的竖直高度差h0.45 m在紧靠管道出口在紧靠管道出口D处有一水平放置且绕其水处有一水平放置且绕其水平中心轴平中心轴OO匀速旋转的圆筒，圆筒直径匀速旋转的圆
26、筒，圆筒直径d0.15 m，筒上开有小孔，筒上开有小孔E.现有质量现有质量为为m0.1 kg且可视为质点的小球由静止开始从管口且可视为质点的小球由静止开始从管口A滑下，小球滑到管道出口滑下，小球滑到管道出口D处时，恰好能从小孔处时，恰好能从小孔E竖直进入圆筒，随后，小球由小孔竖直进入圆筒，随后，小球由小孔E处竖直向上穿出圆处竖直向上穿出圆筒不计空气阻力，取筒不计空气阻力，取g10 m/s2.求：求：图图 5 53 37 7 (1)小小球到达球到达C点时对管壁压力的大小和方向；点时对管壁压力的大小和方向；(2)圆筒转动的周期圆筒转动的周期T的可能值的可能值解析解析：(1)小小球从球从AC，由机械
27、能守恒定律得，由机械能守恒定律得mgh (2分分)小球在小球在C点处，根据牛顿第二定律有点处，根据牛顿第二定律有 mg (2分分)解得解得 4.6 N(2分分)小球到达小球到达C点时对管壁压力的大小为点时对管壁压力的大小为4.6 N，方向竖直向下，方向竖直向下(2分分)D，由机械能守恒定律得，由机械能守恒定律得D，由机械能守恒定律得，由机械能守恒定律得mghmgR (2分分)代入数值解得代入数值解得vD2 m/s(1分分)小球由小球由D点竖直上抛至刚穿过圆筒时，由位移公式得点竖直上抛至刚穿过圆筒时，由位移公式得dvDt gt2 (2分分)解得解得t10.1 s和和t20.3 s(舍去舍去)(2
28、分分)小球能向上穿出圆筒所用时间满足小球能向上穿出圆筒所用时间满足t (2n1)(n0,1,2,3) (2分分)联立解得联立解得T s(n0,1,2,3) (2分分)应用机械能守恒定律的基本思路应用机械能守恒定律的基本思路1选选取研究对象取研究对象物体或系统物体或系统2根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析， 判断机械能是否守恒判断机械能是否守恒3恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态时的机械能4选取方便的机械能守恒定律的方程形式选取方便的机械能守恒定律的方程形式 (
29、Ek1Ep1Ek2Ep2、EkEp或或EAEB)进行求解进行求解21如如图图538所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角圆弧面相连接在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为为.现有现有10个质量均为个质量均为m、半径均为、半径均为r的均匀刚性球，在施加于的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外号球的水平外力力F的作用下均静止，力的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为
30、平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内重力加速度为运动到水平槽内重力加速度为g.求：求：(1)水平外力水平外力F的大小；的大小；(2)1号球刚运动到水平槽时的速度；号球刚运动到水平槽时的速度；(3)整个运动过程中，整个运动过程中，2号球对号球对1号球所做的功号球所做的功解析：解析：(1)以以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得tan 得得F10mgtan .(2)以以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得mgh mv2解得解得
31、v (3)撤去撤去水平外力水平外力F后，以后，以10个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得：个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得：10mg 10mv2解得解得v以以1号球为研究对象，由动能定理得号球为研究对象，由动能定理得mghW mv2得得W9mgrsin .答案：答案：(1)10mgtan (2) (3)9mgrsin 【例【例3】 如如图图539所示，所示，A、B、C质量分别为质量分别为mA0.7 kg，mB0.2 kg，mC0.1 kg，B为套在细绳上的圆环，为套在细绳上的圆环，A与水平桌面的动摩擦因数与水平桌面的动摩擦因数0.2，另一，另一圆环圆环D固定在桌边，离地面高
32、固定在桌边，离地面高h20.3 m，当，当B、C从静止下降从静止下降h10.3 m，C穿环而过，穿环而过，B被被D挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g10 m/s2，若开，若开始时始时A离桌边足够远试求：离桌边足够远试求：(1)物体物体C穿环瞬间的速度穿环瞬间的速度(2)物体物体C能否到达地面？如果能到达地面，其速度多大？能否到达地面？如果能到达地面，其速度多大？图图539解析：解析：(1)由由能量守恒定律得：能量守恒定律得：(mBmC)gh1 (mAmBmC) mAgh1可求得：可求得：v1 m/s.(2)设物体设物体C到达地面的速度为到达地面的速度为v2，
33、由能量守恒定律得：，由能量守恒定律得：mCgh2 mAgh2可求出：可求出：v2 m/s，故物体，故物体C能到达地面，到地面的速度为能到达地面，到地面的速度为 m/s.答案：答案：(1) m/s(2)能能 m/s物体物体A在水平桌面上滑行的最大距离是多少？在水平桌面上滑行的最大距离是多少？解析：解析：mAgs 代入数得：代入数得：s0.165 m，smh1h2s0.765 m.答案：答案：0.765 m1在在应用功能关系时，应首先弄清研究对象，明确力对应用功能关系时，应首先弄清研究对象，明确力对“谁谁”做功，就要对应做功，就要对应“谁谁”的位移，从而引起的位移，从而引起“谁谁”的能量变化，在应
34、用能量的转化和守恒时，的能量变化，在应用能量的转化和守恒时，一定要明确存在哪些能量形式，哪种是增加的？哪种是减少的？然后再列式一定要明确存在哪些能量形式，哪种是增加的？哪种是减少的？然后再列式求解求解2高考考查这类问题，常结合平抛运动、圆周运动、电学等知识考查学生的综高考考查这类问题，常结合平抛运动、圆周运动、电学等知识考查学生的综合分析能力合分析能力31一一质量为质量为M2.0 kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，如图向左飞来的子弹击中并从物块中穿过，如图5310所示地面观察者纪录所示地面观察者纪录
35、了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图了小物块被击中后的速度随时间变化的关系如图5311所示所示(图中取向右运图中取向右运动的方向为正方向动的方向为正方向)已知传送带的速度保持不变，已知传送带的速度保持不变，g取取10 m/s2.(1)指指出传送带速度出传送带速度v的方向及大小，说明理由的方向及大小，说明理由(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数计算物块与传送带间的动摩擦因数.(3)计算传送带对外做了多少功？子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能？计算传送带对外做了多少功？子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能？解析：解析：(1)从从速度图象中可以看出，物块被击穿后，先向左做减速运动，速度为
36、速度图象中可以看出，物块被击穿后，先向左做减速运动，速度为零后，又向右做加速运动，当速度等于零后，又向右做加速运动，当速度等于2 m/s，以后随传送带一起做匀速运动，以后随传送带一起做匀速运动，所以，传送带的速度方向向右传送带的速度所以，传送带的速度方向向右传送带的速度v的大小为的大小为2.0 m/s.(2)由速度图象可得，物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为由速度图象可得，物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为a，有，有a m/s22.0 m/s2由牛顿第二定律得滑动摩擦力由牛顿第二定律得滑动摩擦力FMg得到物块与传送带间的动摩擦因数得到物块与传送带间的动摩擦因数 0.2.
37、(3)由由速度图象可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有速度图象可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有3秒传送带在这段时间秒传送带在这段时间内移动的位移为内移动的位移为s，则，则svt2.03 m6.0 m所以，传送带所做的功所以，传送带所做的功WFfs4.06.0 J24 J在物块获得速度到与传送带一起匀速运动的过程中，物块动能减少了在物块获得速度到与传送带一起匀速运动的过程中，物块动能减少了EkEk 12 J所以转化的热能所以转化的热能EQWEk241236 J.答案：答案：(1)向右向右2 m/s(2)0.2(3)24 J36 J(18分分)如如图图5312所示，传送带以所示，传送带以v
38、为为10 m/s速度向左匀速运行，速度向左匀速运行，BC段段长长L为为2 m，半径，半径R为为1.8 m的光滑圆弧槽在的光滑圆弧槽在B点与水平传送带相切质量点与水平传送带相切质量m为为0.2 kg的小滑块与传送带间的动摩擦因数的小滑块与传送带间的动摩擦因数为为0.5，g取取10 m/s2，不计小，不计小滑块通过连接处的能量损失求：滑块通过连接处的能量损失求：(1)小小滑块从滑块从M处无初速度滑下，到达底端处无初速度滑下，到达底端B时的速度；时的速度；(2)小滑块从小滑块从M处无初速度滑下后，在传送带上向右运动的最大距离以及此过程处无初速度滑下后，在传送带上向右运动的最大距离以及此过程产生的热量；产生的热量；(3)将小滑块无初速度放在传送带将小滑块无初速度放在传送带C端，要使小滑块能通过端，要使小滑块能通过N点，传送带点，传送带BC段至少段至少为多长？为多长？ 【考卷实录】【考卷实录】【教师点评】【教师点评】该学生的答卷是一个点型的优秀卷该学生的答卷是一个点型的优秀卷(1)从学科语言叙述到得分方程再到计算结果都符合高考要求从学科语言叙述到得分方程再到计算结果都符合高考要求(2)整个答题过程及字母符号书写得十分规范整个答题过程及字母符号书写得十分规范. 点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册