【三年高考两年模拟】2016届高三物理一轮复习(浙江专用课件)第五章机械能第3讲机械能守恒定律及其应用详解.ppt

v2最小的条件为⑥式中的平方项等于0,由此得 v0=??⑦ 此时v2=3gh,则最小动能为 ?=?mgh?⑧ ?答案????(1)?m?????(2)??????mgh 2-1　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=2.5 cos ?(单位:m),式中 k=1 m-1。将一光滑小环套在该金属杆上,并从x0=0处以v0=5 m/s 的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10 m/s2。求: ? (1)当小环运动到x1=? m时的速度大小。 (2)该小环在x轴方向能运动的最远处的横坐标x2。 ?答案????(1)5? m/s????(2)?π m ?解析????(1)当x1=? m时,y1=-2.5 m 当x0=0时,y0=-1.25 m 从x0=0到x1=? m过程对小环用机械能守恒定律有: ?m?+mgy0=?m?+mgy1 解得v1=5? m/s (2)小环运动到最远处,其速度为零,从x0=0到x2处用机械能守恒定律有:?m?+mgy0=mgy2 得y2=0 代入y2=2.5 cos(kx2+?π) 得x2=?π m 多个物体组成的系统机械能守恒问题处理方法 对系统应用机械能守恒定律要注意: (1)合理选取系统,判断是哪个系统的机械能守恒; (2)清楚系统内各部分机械能(动能、势能)的变化情况。 思想方法 典例　如图,一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两 端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面。b球质量为 3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始 释放b后,a可能达到的最大高度为?(　????) A.h　????B.1.5h C.2h　????D.2.5h ?解析　从b开始释放到b落地的过程中,a、b系统机械能守恒,所以(3m-m) gh=?(3m+m)v2,v=?,b落地后,a做竖直上抛运动,上升高度h=?=?,所以a 可能达到的最大高度为h+h=1.5h,故选B。 ?答案????B 针对训练1　如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为θ=30°,另一边 与水平地面垂直,顶端有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m。开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。当A沿斜面下滑距离s时,细线突然断了。求物块B上升的最大高度H。(设B不会与定滑轮相碰) ?解析　设细线断前一瞬间A和B速度的大小为v。A沿斜面下滑距离s的过 程中,A的高度降低了s sin θ,B的高度升高了s。 物块A和B组成的系统机械能守恒,物块A机械能的减少量等于物块B机械能的增加量,即 4mgs sin θ-?·4mv2=mgs+?mv2 细线断后,物块B做竖直上抛运动,物块B机械能守恒,设此后物块B继续上升的最大高度为h,有 mgh=?mv2 联立解得h=? 答案?????s 故物块B上升的最大高度为H=s+h=s+?=?s。 ? 针对训练2　如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架。在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕与支架所在平面相垂直的固定轴转动。开始时OB与地面相垂直。放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是?(　????) ? A.A球到达最低点时速度为零 B.A球机械能的减少量等于B球机械能的增加量 C.B球向左摆动所能到达的最高位置应高于A球开始 运动时的高度 D.当支架从左向右回摆时,A球一定能回到起始高度 ?答案????BCD ?解析　因A球质量大,处的位置高,图中三角形支架处于不稳定状态,释放 后支架就会向左摆动,摆动过程中只有小球受的重力做功,故系统的机械能守恒,选项B正确,选项D也正确。A球到达最低点时,若设支架边长是L,A球下落的高度是?L,B球上升的高度也是?L,有2mg·?L-mg·?L=?mgL的重力 势能转化为动能,因而此时A球速度不为零,选项A错。当A球到达最低点时 有向左运动的速度,还要继续左摆,B球仍要继续上升,因此B球能达到的最高位置比A球的最高位置要高,选项C正确。 浙江专用 物理 第3讲　机械能守恒定律及其应用 一、重力做功和重力势能 1.重力做功的特点 重力做功与①　运动路径????无关,只与始末位置的②　高度差????有关。 知识梳理 2.重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就③　减少????;重力对物体做负功,重力势能就④　增加????。 (2)定量关系:重力对物体所做的功,等于物体重力势能的⑤　减少量????。即WG=-ΔFp=⑥????Ep1-Ep2????。 二、弹性势能 1.概念:物体由于发生①　弹性形变????而具有的能叫弹性势