歡迎來(lái)到裝配圖網(wǎng)! | 幫助中心 裝配圖網(wǎng)zhuangpeitu.com!
裝配圖網(wǎng)
ImageVerifierCode 換一換
首頁(yè) 裝配圖網(wǎng) > 資源分類 > DOC文檔下載  

2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 基礎(chǔ)課3 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用學(xué)案

  • 資源ID:101788513       資源大小:543KB        全文頁(yè)數(shù):17頁(yè)
  • 資源格式: DOC        下載積分:26積分
快捷下載 游客一鍵下載
會(huì)員登錄下載
微信登錄下載
三方登錄下載: 微信開放平臺(tái)登錄 支付寶登錄   QQ登錄   微博登錄  
二維碼
微信掃一掃登錄
下載資源需要26積分
郵箱/手機(jī):
溫馨提示:
用戶名和密碼都是您填寫的郵箱或者手機(jī)號(hào),方便查詢和重復(fù)下載(系統(tǒng)自動(dòng)生成)
支付方式: 支付寶    微信支付   
驗(yàn)證碼:   換一換

 
賬號(hào):
密碼:
驗(yàn)證碼:   換一換
  忘記密碼?
    
友情提示
2、PDF文件下載后,可能會(huì)被瀏覽器默認(rèn)打開,此種情況可以點(diǎn)擊瀏覽器菜單,保存網(wǎng)頁(yè)到桌面,就可以正常下載了。
3、本站不支持迅雷下載,請(qǐng)使用電腦自帶的IE瀏覽器,或者360瀏覽器、谷歌瀏覽器下載即可。
4、本站資源下載后的文檔和圖紙-無(wú)水印,預(yù)覽文檔經(jīng)過(guò)壓縮,下載后原文更清晰。
5、試題試卷類文檔,如果標(biāo)題沒(méi)有明確說(shuō)明有答案則都視為沒(méi)有答案,請(qǐng)知曉。

2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 基礎(chǔ)課3 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用學(xué)案

基礎(chǔ)課3機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用知識(shí)排查重力做功與重力勢(shì)能1.重力做功的特點(diǎn)(1)重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與始、末位置的高度差有關(guān)。(2)重力做功不引起物體機(jī)械能的變化。2.重力勢(shì)能(1)表達(dá)式:Epmgh。(2)重力勢(shì)能的特點(diǎn)系統(tǒng)性:重力勢(shì)能是物體和地球所共有的。相對(duì)性:重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān),但重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān)。3.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系(1)定性關(guān)系:重力對(duì)物體做正功,重力勢(shì)能就減?。恢亓?duì)物體做負(fù)功,重力勢(shì)能就增大。(2)定量關(guān)系:重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減小量,即WG(Ep2Ep1)Ep。彈性勢(shì)能1.定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。2.彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系:彈力做正功,彈性勢(shì)能減??;彈力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加,即WEp。機(jī)械能守恒定律及應(yīng)用1.機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能,其中勢(shì)能包括彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能。2.機(jī)械能守恒定律(1)內(nèi)容:在只有重力或彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。(2)表達(dá)式:mgh1mvmgh2mv。3.守恒條件:只有重力或彈簧的彈力做功。小題速練1.思考判斷(1)被舉到高處的物體的重力勢(shì)能一定不為零。()(2)物體在速度增大時(shí),其機(jī)械能可能在減小。()(3)物體所受合外力為零時(shí),機(jī)械能一定守恒。()(4)物體除受重力外,還受其他力,但其他力不做功,則物體的機(jī)械能一定守恒。()答案(1)×(2)(3)×(4)2.將質(zhì)量為100 kg的物體從地面提升到10 m高處,在這個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(取g10 m/s2)()A.重力做正功,重力勢(shì)能增加1.0×104 JB.重力做正功,重力勢(shì)能減少1.0×104 JC.重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加1.0×104 JD.重力做負(fù)功,重力勢(shì)能減少1.0×104 J解析WGmgh1.0×104 J,EpWG1.0×104 J,選項(xiàng)C正確。答案C3.人教版必修2·P78·T3改編(多選)如圖1所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上。若以地面為零勢(shì)能面,而且不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是()圖1A.重力對(duì)物體做的功為mghB.物體在海平面上的勢(shì)能為mghC.物體在海平面上的動(dòng)能為mvmghD.物體在海平面上的機(jī)械能為mv答案AD機(jī)械能守恒的判斷1.利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷)分析動(dòng)能和勢(shì)能的和是否變化。2.用做功判斷若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒。3.用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。1.(多選)如圖2所示,下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是()圖2A.圖甲中,物體A將彈簧壓縮的過(guò)程中,物體A機(jī)械能守恒B.圖乙中,物體A固定,物體B沿斜面勻速下滑,物體B的機(jī)械能守恒C.圖丙中,不計(jì)任何阻力和定滑輪質(zhì)量時(shí),物體A加速下落,物體B加速上升過(guò)程中,物體A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.圖丁中,小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí),小球的機(jī)械能守恒解析題圖甲中重力和彈力做功,物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,但物體A機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;題圖乙中物體B勻速下滑,動(dòng)能不變,重力勢(shì)能減小,物體B的機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;題圖丙中繩子張力對(duì)物體A做負(fù)功,對(duì)物體B做正功,代數(shù)和為零,物體A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,選項(xiàng)C正確;題圖丁中小球的動(dòng)能不變,勢(shì)能不變,機(jī)械能守恒,選項(xiàng)D正確。答案CD2.(多選)質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度,下列說(shuō)法正確的是()A.物體的重力勢(shì)能減少2mghB.物體的機(jī)械能保持不變C.物體的動(dòng)能增加2mghD.物體的機(jī)械能增加mgh解析因重力做了mgh的功,由重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系可知重力勢(shì)能減少mgh,合力做功為2mgh,由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茉黾?mgh,除重力之外的力做功mgh,所以機(jī)械能增加mgh,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C、D正確。答案CD3.如圖3所示,P、Q兩球質(zhì)量相等,開始兩球靜止,將P上方的細(xì)繩燒斷,在Q落地之前,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)空氣阻力)()圖3A.在任一時(shí)刻,兩球動(dòng)能相等B.在任一時(shí)刻,兩球加速度相等C.在任一時(shí)刻,系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢(shì)能之和保持不變D.在任一時(shí)刻,系統(tǒng)機(jī)械能是不變的解析細(xì)繩燒斷后,由于彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),通過(guò)對(duì)P、Q兩球受力分析可知aP>aQ,在任一時(shí)刻,兩球的動(dòng)能不一定相等,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;系統(tǒng)內(nèi)有彈力做功,彈性勢(shì)能發(fā)生變化,系統(tǒng)的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和發(fā)生變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;Q落地前,兩球及彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功,整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,選項(xiàng)D正確。答案D判斷機(jī)械能是否守恒時(shí),一定要注意研究對(duì)象是單個(gè)物體還是物體系統(tǒng),研究對(duì)象不同,得到的結(jié)果也會(huì)不一樣。機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式【典例】(2017·定州模擬)如圖4所示,B是質(zhì)量為2m、半徑為R的光滑半圓弧槽,放在光滑的水平桌面上。A是質(zhì)量為3m的細(xì)長(zhǎng)直桿,在光滑導(dǎo)孔的限制下,A只能上下運(yùn)動(dòng)。物塊C的質(zhì)量為m,緊靠B放置。初始時(shí),A桿被夾住,使其下端正好與半圓弧槽內(nèi)側(cè)的上邊緣接觸,然后從靜止釋放A。求:圖4(1)桿A的下端運(yùn)動(dòng)到槽B的最低點(diǎn)時(shí)B、C的速度;(2)桿A的下端經(jīng)過(guò)槽B的最低點(diǎn)后,A能上升的最大高度。解析(1)最低點(diǎn)時(shí),長(zhǎng)直桿在豎直方向的速度為0,B、C具有共同速度v,由(整個(gè)系統(tǒng)ABC)機(jī)械能守恒定律得3mgR·3mv2,所以,vBvCv(2)B、C分離后,桿上升到所能達(dá)到的最高點(diǎn)時(shí),A、B的速度均為0,A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒·2mv23mgh,解得h答案(1)(2)1.一小球以一定的初速度從圖示5位置進(jìn)入光滑的軌道,小球先進(jìn)入圓軌道1,再進(jìn)入圓軌道2,圓軌道1的半徑為R,圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍,小球的質(zhì)量為m,若小球恰好能通過(guò)軌道2的最高點(diǎn)B,則小球在軌道1上經(jīng)過(guò)A處時(shí)對(duì)軌道的壓力為()圖5A.2mg B.3mgC.4mg D.5mg解析小球恰好能通過(guò)軌道2的最高點(diǎn)B時(shí),有mgm,小球在軌道1上經(jīng)過(guò)A處時(shí),有Fmgm,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有1.6mgRmvmv,解得F4mg,由牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫F4mg,選項(xiàng)C正確。答案C2.如圖6所示,質(zhì)量相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩小球,甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下,軌道半徑為R,圓弧底端切線水平,乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下。下列判斷正確的是()圖6A.兩小球到達(dá)底端時(shí)速度相同B.兩小球由靜止運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功不相同C.兩小球到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同D.兩小球到達(dá)底端時(shí),甲小球重力做功的瞬時(shí)功率大于乙小球重力做功的瞬時(shí)功率解析根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得兩小球到達(dá)底端時(shí)速度大小v,但方向不同,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;兩小球由靜止運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同,則兩小球到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同,所以選項(xiàng)C正確,B錯(cuò)誤;兩小球到達(dá)底端時(shí),甲小球重力做功的瞬時(shí)功率為零,乙小球重力做功的瞬時(shí)功率大于零,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C3.如圖7所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)、外壁光滑、半徑r0.2 m 的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k100 N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊。一個(gè)質(zhì)量為1.0 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h0.6 m 處由靜止釋放小滑塊,它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,小滑塊進(jìn)入管口C端時(shí),它對(duì)上管壁有FN2.5mg的相互作用力,通過(guò)CD后,在壓縮彈簧過(guò)程中小滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep0.5 J。取重力加速度g10 m/s2。求:圖7(1)小滑塊在C處受到的向心力大??;(2)在壓縮彈簧過(guò)程中小滑塊的最大動(dòng)能Ekm;(3)小滑塊最終停止的位置。解析(1)小滑塊進(jìn)入管口C端時(shí)它與圓管外管壁有大小為FN2.5mg的相互作用力,故小滑塊在C點(diǎn)受到的向心力大小為F向2.5mgmg35 N。(2)在壓縮彈簧過(guò)程中小滑塊速度最大時(shí),所受合力為零。設(shè)此時(shí)小滑塊離D端的距離為x0,則有kx0mg解得x00.1 m在C點(diǎn)合外力提供向心力,有F向m得v7 m2/s2小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到速度最大位置的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得mg(rx0)mvEkmEp聯(lián)立解得Ekmmg(rx0)mvEp6 J。(3)小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理得mghmgsmv解得B、C間的距離s0.5 m小滑塊與彈簧作用后返回C處動(dòng)能不變,小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與BC水平面相互作用的過(guò)程中,設(shè)之后小滑塊在BC上的運(yùn)動(dòng)路程為s,由動(dòng)能定理有:mgs0mv,解得s0.7 m,故最終小滑塊在距離B點(diǎn)為(0.70.5) m0.2 m處停下。答案(1)35 N(2)6 J(3)距B點(diǎn)0.2 m系統(tǒng)機(jī)械能守恒的兩類連接體模型模型建構(gòu)能力的培養(yǎng)模型一速率相等的連接體模型1.如圖8所示的兩物體組成的系統(tǒng),當(dāng)釋放B而使A、B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,A、B的速度均沿繩子方向,在相等的時(shí)間內(nèi)A、B運(yùn)動(dòng)的路程相等,則A、B的速率相等。圖82.判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒不從做功角度判斷,而從能量轉(zhuǎn)化的角度判斷,即:如果系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。這類題目的典型特點(diǎn)是系統(tǒng)不受摩擦力和空氣阻力作用。【例1】如圖9所示,A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連,A放在固定的光滑斜面上,B、C兩小球在豎直方向上通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,C球放在水平地面上?,F(xiàn)用手控制住A,并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用,并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為4m,B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)。開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài);釋放A后,A沿斜面下滑至速度最大時(shí),C恰好離開地面。求:圖9 (1)斜面的傾角;(2)A球獲得的最大速度vm。審題建模(1)細(xì)線不可伸長(zhǎng),A、B兩球速率一定相等,但B與C球用彈簧相連,速率一般不同。(2)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量大小有關(guān),無(wú)論彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)還是壓縮狀態(tài)。解析(1)由題意可知,當(dāng)A沿斜面下滑至速度最大時(shí),C恰好離開地面,A的加速度此時(shí)為零。由牛頓第二定律得4mgsin 2mg0則sin ,30°。(2)由題意可知,mgkx,B球上升的高度x2x。A、B兩小球及輕質(zhì)彈簧組成的系統(tǒng)在初始時(shí)和A沿斜面下滑至速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等,對(duì)A、B、C三小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,得4mgxsin mgx(5m)v聯(lián)立化簡(jiǎn)得vm2g。答案(1)30°(2)2g模型二角速度相等的連接體模型1.如圖10所示的兩物體組成的系統(tǒng),當(dāng)釋放后A、B在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中相等時(shí)間內(nèi)A、B轉(zhuǎn)過(guò)的角度相等,則A、B轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等。圖102.系統(tǒng)機(jī)械能守恒的特點(diǎn)(1)一個(gè)物體的機(jī)械能增加,另一個(gè)物體的機(jī)械能必然減少,機(jī)械能通過(guò)內(nèi)力做功實(shí)現(xiàn)物體間的轉(zhuǎn)移。(2)內(nèi)力對(duì)一個(gè)物體做正功,必然對(duì)另外一個(gè)物體做負(fù)功,且二者代數(shù)和為零。【例2】(2017·黑龍江模擬)(多選)將質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,用長(zhǎng)為2L的輕桿相連,如圖11所示,在桿的中點(diǎn)O處有一固定水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸,把桿置于水平位置后由靜止自由釋放,在B球順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最低位置的過(guò)程中(不計(jì)一切摩擦)()圖11A.A、B兩球的線速度大小始終不相等B.重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小C.B球轉(zhuǎn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度大小為D.桿對(duì)B球做正功,B球機(jī)械能不守恒解析A、B兩球用輕桿相連共軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度大小始終相等,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等,所以兩球的線速度大小也相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;桿在水平位置時(shí),重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率為零,桿在豎直位置時(shí),B球的重力方向和速度方向垂直,重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率也為零,但在其他位置重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率不為零,因此,重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小,選項(xiàng)B正確;設(shè)B球轉(zhuǎn)動(dòng)到最低位置時(shí)速度為v,兩球線速度大小相等,對(duì)A、B兩球和桿組成的系統(tǒng),由機(jī)械能守恒定律得2mgLmgL(2m)v2mv2,解得v,選項(xiàng)C正確;B球的重力勢(shì)能減少了2mgL,動(dòng)能增加了mgL,機(jī)械能減少了,所以桿對(duì)B球做負(fù)功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC解決角速度相等的連接體問(wèn)題三點(diǎn)提醒(1)要注意判斷系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。(2)注意尋找物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系。(3)列機(jī)械能守恒方程時(shí),一般選用EkEp的形式。【針對(duì)訓(xùn)練】如圖12所示,半徑為r、質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面垂直,圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O,在盤的右邊緣固定有一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,在O點(diǎn)正下方離O點(diǎn)處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B,放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)。圖12 (1)當(dāng)A轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),兩小球的重力勢(shì)能之和減少了多少?(2)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度是多少?解析(1)以通過(guò)固定軸O的水平面為零勢(shì)能面,開始時(shí)兩球的重力勢(shì)能之和為Ep1EpAEpB0mgrmgr,當(dāng)小球A轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)兩小球重力勢(shì)能之和為Ep2EpAEpBmgr0mgr,故兩球重力勢(shì)能之和減少量為Ep減Ep1Ep2mgr(mgr)mgr。(2)由于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,因此系統(tǒng)的重力勢(shì)能的減少一定等于兩球動(dòng)能的增加。設(shè)A球轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí),A、B的線速度分別為vA和vB,則mgrmvmv。因A、B兩球固定在同一圓盤上,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中角速度相等,故線速度的關(guān)系為vA2vB,解得vA。答案(1)mgr(2)活頁(yè)作業(yè)(時(shí)間:40分鐘)A級(jí):保分練1.(多選)下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的論述正確的是()A.做變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體,機(jī)械能可能守恒B.沿水平面運(yùn)動(dòng)的物體,機(jī)械能一定守恒C.合外力對(duì)物體做功等于零時(shí),物體的機(jī)械能一定守恒D.只有重力對(duì)物體做功時(shí),機(jī)械能一定守恒解析判斷機(jī)械能是否守恒,就要依據(jù)機(jī)械能守恒的條件來(lái)分析。要看是不是只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)彈簧的彈力)做功,而不是看物體如何運(yùn)動(dòng)。物體做變速曲線運(yùn)動(dòng),機(jī)械能可能守恒,如平拋運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確;沿水平面運(yùn)動(dòng)的物體,重力勢(shì)能不變,如果不是勻速,動(dòng)能發(fā)生變化,機(jī)械能就不守恒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;合外力做功為零,只是動(dòng)能不變,勢(shì)能的變化情況不能確定,機(jī)械能不一定守恒,如物體勻速下落,機(jī)械能減少,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;只有重力對(duì)物體做功時(shí),機(jī)械能一定守恒,選項(xiàng)D正確。答案AD2.在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出,不計(jì)空氣阻力,則落在同一水平地面時(shí)的速度大小()A.一樣大 B.水平拋的最大C.斜向上拋的最大 D.斜向下拋的最大解析不計(jì)空氣阻力,小球在空中只受重力作用,機(jī)械能守恒。拋出時(shí)高度、速度大小相等,落地時(shí)速度大小一定相等。答案A3. (2018·湖南郴州一中模擬)(多選)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落,到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略,運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()圖1A.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中,彈力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加C.蹦極過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.蹦極過(guò)程中,重力勢(shì)能的改變量與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)解析在運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前,運(yùn)動(dòng)員一直向下運(yùn)動(dòng),根據(jù)重力勢(shì)能的定義可知重力勢(shì)能始終減小,故選項(xiàng)A正確;蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中,彈力方向向上,而運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng),所以彈力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加,故選項(xiàng)B正確;對(duì)于運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng),蹦極過(guò)程中只有重力和彈力做功,所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故選項(xiàng)C正確;重力做功是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化的量度,即WGEp,而蹦極過(guò)程中重力做功與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān),所以重力勢(shì)能的改變量與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取無(wú)關(guān),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案ABC4.(2017·全國(guó)卷,16)如圖2,一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn),M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過(guò)程中,外力做的功為()圖2A.mgl B.mglC.mgl D.mgl解析由題意可知,PM段細(xì)繩的機(jī)械能不變,MQ段細(xì)繩的重心升高了,則重力勢(shì)能增加Epmg·mgl,由功能關(guān)系可知,在此過(guò)程中,外力做的功為Wmgl ,故選項(xiàng)A正確,B、C、 D錯(cuò)誤。答案A5.如圖3所示,有一光滑軌道ABC,AB部分為半徑為R的圓弧,BC部分水平,質(zhì)量均為m的小球a、b固定在豎直輕桿的兩端,輕桿長(zhǎng)為R,不計(jì)小球大小。開始時(shí)a球處在圓弧上端A點(diǎn),由靜止釋放小球和輕桿,使其沿光滑軌道下滑,則下列說(shuō)法正確的是()圖3A.a球下滑過(guò)程中機(jī)械能保持不變B.b球下滑過(guò)程中機(jī)械能保持不變C.a、b球滑到水平軌道上時(shí)速度大小為D.從釋放a、b球到a、b球滑到水平軌道上,整個(gè)過(guò)程中輕桿對(duì)a球做的功為解析a、b球和輕桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有mgRmg·2R×2mv2,解得a、b球滑到水平軌道上時(shí)速度大小為v,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從釋放a、b球到a、b球滑到水平軌道上,對(duì)a球,由動(dòng)能定理有WmgRmv2,解得輕桿對(duì)a球做的功為W,選項(xiàng)D正確。答案D6.如圖4所示,一個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的小球用沒(méi)有彈性的細(xì)線懸掛于O點(diǎn),細(xì)線長(zhǎng)L5 m,小球質(zhì)量為m1 kg。現(xiàn)向左拉小球使細(xì)線水平,由靜止釋放小球,已知小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)細(xì)線恰好斷開,取重力加速度g10 m/s2。圖4 (1)求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)細(xì)線的拉力F的大??;(2)如果在小球做圓周運(yùn)動(dòng)的豎直平面內(nèi)固定一圓弧軌道,該軌道以O(shè)點(diǎn)為圓心,半徑R5 m,求小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道上的時(shí)間t。解析(1)設(shè)小球擺到O點(diǎn)時(shí)的速度為v,小球由A點(diǎn)到O點(diǎn)的過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律有mgLmv2在O點(diǎn)由牛頓第二定律得Fmgm解得F30 N(2)細(xì)線被拉斷后,小球做平拋運(yùn)動(dòng),有xvtygt2,x2y2R2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù),解得t1 s。答案(1)30 N(2)1 sB級(jí):拔高練7.(多選)如圖5所示,輕彈簧一端固定在O1點(diǎn),另一端系一小球,小球穿在固定于豎直面內(nèi)、圓心為O2的光滑圓環(huán)上,O1在O2的正上方,C是O1O2的連線和圓環(huán)的交點(diǎn),將小球從圓環(huán)上的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放后,發(fā)現(xiàn)小球通過(guò)了C點(diǎn),最終在A、B之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知小球在A點(diǎn)時(shí)彈簧被拉長(zhǎng),在C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮,則下列判斷正確的是()圖5A.彈簧在A點(diǎn)的伸長(zhǎng)量一定大于彈簧在C點(diǎn)的壓縮量B.小球從A至C一直做加速運(yùn)動(dòng),從C至B一直做減速運(yùn)動(dòng)C.彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球的速度最大D.小球機(jī)械能最大的位置有兩處解析因只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功,故小球和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,小球在A點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能均最小,故小球在A點(diǎn)的彈性勢(shì)能必大于在C點(diǎn)的彈性勢(shì)能,所以彈簧在A點(diǎn)的伸長(zhǎng)量一定大于彈簧在C點(diǎn)的壓縮量,故選項(xiàng)A正確;小球從A至C,在切線方向先做加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)切線方向合力為零(此時(shí)彈簧仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài))時(shí),速度最大,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈性勢(shì)能為零,小球機(jī)械能最大,由題意知,A、B相對(duì)于O1O2對(duì)稱,顯然,此位置在A、C與B、C之間各有一處,故選項(xiàng)D正確。答案AD8.(2017·佛山高三檢測(cè))(多選)如圖6甲所示,質(zhì)量為0.1 kg 的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4 m的半圓軌道,小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C,軌道粗糙程度處處相同,空氣阻力不計(jì)。g取10 m/s2,B為AC軌道中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()圖6A.圖乙中x4 m2·s2B.小球從B到C損失了0.125 J的機(jī)械能C.小球從A到C合外力對(duì)其做的功為1.05 JD.小球從C拋出后,落地點(diǎn)到A的距離為0.8 m解析當(dāng)h0.8 m時(shí)小球在C點(diǎn),由于小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C,故mgm,所以vgr10×0.4 m2·s24 m2·s2,故選項(xiàng)A正確;由已知條件無(wú)法計(jì)算出小球從B到C損失了0.125 J的機(jī)械能,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小球從A到C,由動(dòng)能定理可知W合mvmv×0.1×4 J×0.1×25 J1.05 J,故選項(xiàng)C正確;小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),故2rgt2,落地點(diǎn)到A的距離x1vCt,解得x10.8 m,故選項(xiàng)D正確。答案ACD9.(2017·上海單科,19)如圖7,與水平面夾角37°的斜面和半徑R0.4 m的光滑圓軌道相切于B點(diǎn),且固定于豎直平面內(nèi)?;瑝K從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)B點(diǎn)后沿圓軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)0.25。(g取10 m/s2,sin 37°0.6,cos 37°0.8)求:圖7(1)滑塊在C點(diǎn)的速度大小vC;(2)滑塊在B點(diǎn)的速度大小vB;(3)A、B兩點(diǎn)間的高度差h。解析(1)滑塊在C點(diǎn)豎直方向所受合力提供向心力mgvC2 m/s(2)對(duì)BC過(guò)程,滑塊的機(jī)械能守恒,有mvmvmgR(1cos 37°)vB4.29 m/s(3)滑塊在AB的過(guò)程,利用動(dòng)能定理得mghmgcos 37°·mv0代入數(shù)據(jù)解得h1.38 m答案(1)2 m/s(2)4.29 m/s(3)1.38 m10.(2017·西安質(zhì)檢)一半徑為R的半圓形豎直圓弧面,用輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接的A、B兩球懸掛在圓弧面邊緣兩側(cè),A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2倍,現(xiàn)將A球從圓弧邊緣處由靜止釋放,如圖8所示。已知A球始終不離開圓弧內(nèi)表面,且細(xì)繩足夠長(zhǎng),若不計(jì)一切摩擦,求:圖8 (1)A球沿圓弧內(nèi)表面滑至最低點(diǎn)時(shí)速度的大小;(2)A球沿圓弧內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)的最大位移。解析(1)設(shè)A球沿圓弧內(nèi)表面滑至最低點(diǎn)時(shí)速度的大小為v,B球的質(zhì)量為m,則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有2mgRmgR·2mv2mv由圖甲可知,A球的速度v與B球速度vB的關(guān)系為vBv1vcos 45°聯(lián)立解得v2。甲(2)當(dāng)A球的速度為零時(shí),A球沿圓弧內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)的位移最大,設(shè)為x,如圖乙所示,由幾何關(guān)系可知A球下降的高度h根據(jù)機(jī)械能守恒定律有2mghmgx0,解得xR。乙答案(1)2(2)R17

注意事項(xiàng)

本文(2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 基礎(chǔ)課3 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用學(xué)案)為本站會(huì)員(Sc****h)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

溫馨提示:如果因?yàn)榫W(wǎng)速或其他原因下載失敗請(qǐng)重新下載,重復(fù)下載不扣分。




關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!