第5章 機(jī)械能之機(jī)械能守恒定律

第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究隨堂鞏固檢測知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律知識自主梳理返回目錄2/4/2023考向一機(jī)械能是否守恒的判斷第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023機(jī)械能守恒定律習(xí)題2/4/2023考向二機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究

返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023例題：如圖，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面為H處自由下落，不計空氣阻力，以桌面為參考平面，則小球落到地面前瞬間的機(jī)械能為（）A、0B、mghC、mgHD、mg(H+h)Hh2/4/2023機(jī)械能守恒定律與圓周運動的結(jié)合：ABRhh2/4/2023圖為過山車示意圖.半徑為R的圓軌道與斜軌道平滑連接,設(shè)軌道是光滑的.質(zhì)量為m的小車,從斜軌上的平臺靜止釋放,小車恰好通過圓軌道的最高點.1.求平臺的高度h.2.若小車通過圓軌道最高點時對軌道的壓力等于車的重力,小車在平臺上的速度v0為多大?vh5R/22/4/20234、如圖所示，物體A和B系在跨過定滑輪的細(xì)繩兩端，物體A的質(zhì)量mA＝1.5kg，物體B的質(zhì)量mB=1kg。開始時把A托起，使B剛好與地面接觸，此時物體A離地高度為1m。放手讓A從靜止開始下落，求：（1）當(dāng)A著地時，B的速度多大？（2）物體A落地后，B還能升高幾米？AB小結(jié)：A、B組成的系統(tǒng)內(nèi)力對AB做功的代數(shù)和為零，不改變總機(jī)械能。所以機(jī)械能守恒。2，0.2系統(tǒng)（多個物體）的機(jī)械能守恒2/4/2023例3如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ=30o，另一邊與地面垂直，頂端有一定滑輪。一柔軟的細(xì)繩跨過定滑輪，兩端分別與物塊A和B相連，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m。開始時將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，物塊A與斜面間無摩擦。設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑s后，細(xì)繩突然斷了,求：（1）繩斷時，B的速度為多大？（2）繩斷后，B還能上升的最大高度為多少？2/4/2023解：（1）對A與B組成的系統(tǒng)，繩斷前一起運動的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)物塊A沿斜面下滑距離s是的速度為v，由機(jī)械能守恒定律（△Ep減=△Ek增）得：（2）繩斷后，B做豎直上拋運動，設(shè)繼續(xù)上升的最大距離為h，由機(jī)械能守恒定律得：解得：解得：2/4/2023例題8:如圖所示,光滑的半圓曲面AB,其半徑為R,在B端有一光滑小滑輪,通過滑輪用細(xì)繩連著兩個物體P、Q,其質(zhì)量分別為M和m,開始時,P在B處附近,Q懸在空中,現(xiàn)無初速地釋放P,P沿半圓曲面滑下,試求P滑至最低點時,P、Q的速度各多大?設(shè)繩足夠長.ABPQMmR2/4/2023解:因系統(tǒng)內(nèi)各物體間均無滑動摩擦力,所以系統(tǒng)遵守機(jī)械能守恒定律.由機(jī)械能守恒定律可得:ABPMQmVPV1V2將速度VP分解,如圖所示,得:解以上兩式得:2/4/2023例5：如圖所示，一長為L的鐵鏈掛在高為H的光滑的小滑輪上，開始下端平齊，處于靜止?fàn)顟B(tài)。由于微小的一個撓動，從右邊滑下，當(dāng)其下端剛好觸地時，速度為多少？H解：鐵鏈下滑時機(jī)械能守恒，取地面為參考平面，有：小結(jié)：1、用“E1=E2”式的表達(dá)式，一定要選參考面。2、物體若不是質(zhì)點，高度取重心的高度。2/4/20234、在豎直方向上AB兩個物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平面上，B,C兩物體通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，已知A,B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后他沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度，則（1）斜面傾角是多少？（2）B的最大速度是速度是多少？

機(jī)械能守恒習(xí)題綜合應(yīng)用2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究2/4/2023第14講機(jī)械能守恒定律考向互動探究返回目錄2/4/20237、如圖所示，物塊M和m用一不可伸長的輕繩通過定滑輪連接，m放在傾角θ=300的固定的光滑斜面上，而穿過豎直桿PQ的物塊M可沿桿無摩擦地下滑，物塊的質(zhì)量關(guān)系為M=3m．開始時M處于A點，細(xì)繩水平，此時OA段的繩長為L=

4.0m，現(xiàn)將M由靜止釋放，當(dāng)M下滑高度h=3.0m到達(dá)B點，求此時M的速度？（g=10m/s2）機(jī)械能守恒系統(tǒng)速度關(guān)聯(lián)問題2/4/2023如圖所示，左側(cè)為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O點為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ=30°。一根不可伸長的不計質(zhì)量的細(xì)繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2，且m1>m2。開始時m1恰在右端碗口水平直徑A處，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直。當(dāng)m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細(xì)繩突然斷開，不計細(xì)繩斷開瞬間的能量損失。(1)求小球m2沿斜面上升的最大距離s；(2)若已知細(xì)繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為R/2，求2/4/2023例4如圖，在質(zhì)量不計，長為L、不能彎曲的直桿一端和中點分別固定兩個質(zhì)量都是m的小球A和B，桿的一端固定在水平軸O處，桿可以在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，讓桿處于水平狀態(tài)，然后從靜止釋放，當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，兩球的速度vA、vB各是多大？解析：兩個小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.解得：2/4/2023思考:若把桿變?yōu)榧?xì)繩情景如何？2/4/2023例5如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計的圓盤盤面與地面垂直，圓心處有一個垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定有一個質(zhì)量為m的小球A，在O點的正下方距O點r/2處固定有一質(zhì)量也為m的小球B，放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動，問：（1）當(dāng)A轉(zhuǎn)到最低點時，兩小球的重力勢能之和減少了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點時的線速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動過程中半徑OA向左偏移豎直位置的最大角度是多少？2/4/2023解：（1）A球轉(zhuǎn)到最低點時，兩小球重力勢能之和減少（2）圓盤與A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：（3）當(dāng)半徑OA向左偏離豎直方向角度大最大值α?xí)r，速度為零，取過O點的水平面為零勢能面，由機(jī)械能守恒定律得：解得：解得：2/4/2023例6.如圖5-4-5所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為2m的小球，B處固定質(zhì)量為m的小球．支架懸掛在0點，可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動．開始時OB與地面相垂直，放手后開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正確的是（）A.A球到達(dá)最低點時速度為零B.A球機(jī)械能減少量等于B球機(jī)械能增加量C.B球向左擺動所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開始運動時的高度D.當(dāng)支架從