全优课堂·物理·必修第二册(粤教版)·课件 第4章　提升课4 动能定理和机械能守恒定律的综合应用.pptx

第四章机械能及其守恒定律;课堂·重难探究;比较动能定理和机械能守恒定律;规律

比较;例1如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆轨道AB连接，右端与半径为r的四分之三圆轨道CDEF连接，圆心分别为O1、O2，质量为m的过山车从高为R的A处由静止滑下，恰好能够通过右侧圆轨道最高点E，重力加速度为g，不计一切摩擦阻力，求：

(1)过山车在B点时的速度大小；

(2)过山车在C点时对轨道压力的大小．;变式1如图，足够长的光滑斜面倾角为30°，质量相等的甲、乙两物块通过轻绳连接放置在光滑轻质定滑轮两侧，并用手托住甲物块．使两物块都静止，移开手后，甲物块竖直下落，当甲物块下降0.8m时，求乙物块的速度大小(此时甲未落地，g取10m/s2).请用机械能守恒定律和动能定理分别求解，并比较解题的难易程度．;动能定理和机械能守恒定律，都可以用来求能量或速度，但侧重点不同，动能定理解决物体运动，尤其计算对该物体的做功时较简单，机械能守恒定律解决系统问题往往较简单，两者的灵活选择可以简化运算过程．;例2如图所示，水平轨道与竖直平面内的光滑半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.4m，一轻质弹簧的左端固定在墙上点M，右端连接一个质量m＝0.2kg的小滑块，开始时滑块静止在P点，弹簧正好处于原长，现水平向左推滑块压缩弹簧，然后释放滑块，滑块运动到最高点A时的速度大小为vA＝3m/s.已知水平轨道MP部分是光滑的，滑块与水平轨道PB间的动摩擦因数μ＝0.2，PB间的距离

L＝2m，g取10m/s2，不计空气阻力．求：;(1)滑块通过圆弧轨道起点B时的速度大小vB；

(2)滑块由A点水平抛出后，落地点与A点间的水平距离x；

(3)若要求滑块过圆弧轨道最高点A后，落在水平面PB段且最远不超过P点，求弹簧所做的功W的范围．;【答案】CD;小练·随堂巩固;1．(多选)(2024年广州二中期中)如图所示，不可伸长的细绳的一端系着质量为m的小球(可视为质点)，另一端固定在O点．现按压圆珠笔笔尾，松手后内部弹簧将笔尾迅速弹出，使小球做圆周运动．假设碰撞时弹簧释放的弹性势能全部转化为小球的动能，碰后立即撤去圆珠笔．已知绳长为L，重力加速度为g，忽略??气阻力．某次碰撞后小球刚好能运动到最高点，则 ()

A．小球在最高点时速度为零

B．该次弹簧释放的弹性势能为2.5mgL

C．仅增大小球质量，小球无法到达最高点

D．若释放的弹性势能小于2.5mgL，绳子一定会松弛;【答案】BC;2．(多选)(2024年武汉六校联考)过山车是一种深受年轻人喜爱的游乐项目．实验表明：当普通人所承受的加速度约为5倍的重力加速度时就会发生晕厥．图甲中，过山车轨道的回环部分是半径为R的经典圆环轨道，A为圆轨道最高点、B为最低点．图乙中，过山车轨道的回环部分是倒水滴形轨道，上半部分是半径为R的半圆轨道、C为最高点，下半部分为两个半径为2R的四分之一圆弧轨道、D为最低点．;若将过山车视为质点，分别从两轨道顶峰上部由静止开始下降，沿轨道内侧经过A、C点时均恰好和轨道没有相互作用，点B、D等高，忽略空气阻力和摩擦．则下列说法正确的是 ()

A．过山车经过A、C点时速度为0

B．图甲过山车轨道比图乙轨道更安全

C．图乙过山车轨道比图甲轨道更安全

D．“图乙中轨道顶峰的高度”比“图甲中轨道顶峰的高度”高R

【答案】CD;(1)游客从起点A滑下，刚滑到水平轨道B时的速度多大？

(2)出于安全考虑，要求人不能碰撞水平轨道的末端C，则水平轨道至少要多长？

(3)儿童乘坐水滑梯时，需在倾斜轨道上设置阻力障碍，在同样起点A滑下，质量为40kg的儿童在水平轨道上滑了5m就可以停下，则在倾斜轨道上阻力做了多少功？;课后提升训练