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改正第2讲机械能守恒、功能关系
第2讲 机械能守恒、功能关系
热点一 机械能守恒定律的应用[学生用书P25]
eq \x(命题规律) 该知识点为每年高考的重点,分析近几年高考试题,命题规律有以下三点:
(1)判断某系统在某过程中机械能是否守恒.(2)结合物体的典型运动进行考查,如平抛运动、圆周运动、自由落体运动.(3)在综合问题的某一过程中遵守机械能守恒定律时进行考查.
1.(多选)(2015·汕头一模)如图所示,在倾角为30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2 m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1 m.斜面底端与水平面之间有一光滑短圆弧相连,两球从静止开始下滑到光滑水平面上,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是( )
A.下滑的整个过程中A球机械能守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大???为2 m/s
D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为eq \f(2,3) J
[突破点拨]
(1)“光滑固定斜面”“光滑短圆弧”“光滑水平面”说明A、B两球不受摩擦力的作用.
(2)A、B两球(含轻杆)组成的系统,从静止到滑到水平面上的整个过程中只有________力做功,故机械能________.
(3)A球、B球都在斜面上下滑的过程中,两球各自的机械能都________.B球刚滑到水平面到A球刚滑到水平面的过程中,B球的机械能________,A球的机械能________.
在上述题1中,系统下滑的整个过程中杆的弹力对A球做多少功?A球机械能如何变化?
2. (多选)(2015·南宁二模)如图所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,通过轻绳连接在一起,跨过光滑的定滑轮,圆环B套在光滑的竖直杆上,设杆足够长.开始时连接圆环的绳处于水平,长度为l,现从静止释放圆环.不计定滑轮和空气的阻力,以下说法正确的是( )
A.当M=2m时,l越大,则圆环B下降的最大高度h越大
B.当M=2m时,l越大,则圆环B下降的最大高度h越小
C.当M=m,且l确定时,圆环B下降过程中速度先增大后减小到零
D.当M=m,且l确定时,圆环B下降过程中速度一直增大
3. (2015·遵义二模)如图所示,绕过光滑轻质定滑轮的轻绳连接物体A和B,光滑水平台面上物体B的质量是物体A的eq \f(1,2),绳恰伸直时,用手托住A,A离地面的高度为H,然后由静止释放A,若以地面为零势能面,当A的动能和势能相等时,A距地面的高度是( )
A.eq \f(H,5) B.eq \f(H,3)
C.eq \f(2H,5) D.eq \f(4H,5)
[总结提升]
(1)机械能守恒定律的三种表达式
①守恒观点:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
②转化观点:ΔEp=-ΔEk
③转移观点:ΔEA增=ΔEB减
(2)机械能守恒定律解题的基本思路
①选取研究对象——物体系或物体.
②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.
③恰当地选取参考平面,确定研究对象初末态时的机械能.
④灵活选取机械能守恒的表达式,列机械能守恒定律方程.
⑤解方程,统一单位,进行运算,求出结果,进行检验.
热点二 功能关系的应用[学生用书P26]
eq \x(命题规律) 该知识点为每年高考的重点和热点,在每年的高考中都会涉及,分析近几年考题,命题规律有如下特点:
(1)考查做功与能量变化的对应关系.(2)涉及对滑动摩擦力做功与产生内能(热量)的考查.
1.(2015·南京模拟)如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在t=0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动的v-t图象如图乙所示.已知小物块与长木板的质量均为m=1 kg,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1.0 s后小物块与长木板相对静止(g取10 m/s2),求:
(1)小物块与长木板间动摩擦因数的值;
(2)在整个运动过程中,系统所产生的热量.
[答案] (1)0.7 (2)40.5 J
[突破点拨]
(1)0~1.0 s内,小物块受向左的滑动摩擦力而做____________运动;长木板在两个摩擦力的作用下做________运动.
(2)1.0 s后,小物块与木板一起做____________运动.此过程中,小物块所受摩擦力的方向为________.
(1)在上述题1中,从开始运动到最后静止,长木板运动的位移为多少?
答案:4.5 m
2.(多选)(2015·遵义二模) 如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块,现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止
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