广东版高考物理复习专题六机械能守恒定律教学课件

这是一份广东版高考物理复习专题六机械能守恒定律教学课件，共60页。
功是标量,没有方向,但有正负,根据W=Fl cs α可知:(1)当0°≤α2m),细线与滑轮之间的摩擦不计, 开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑,当A恰好要离开地面时,B获得 最大速度(B未触及滑轮,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度大小为g)。求:(1)释放物体C之前弹簧的压缩量;(2)物体B的最大速度vm的大小。
   解析    (1)(用手按住C,使细线恰好伸直但没有拉力,说明此时物体B处于平衡状态,且只受重力和弹簧的弹力)释放物体C之前,对B受力分析得mg=kx1,解得此时弹簧的压缩量x1= 。
(2)(当A恰好要离开地面时,B获得最大速度,说明此时A仍处于平衡状态,且只受重力和 弹簧的拉力)B获得最大速度时,对A受力分析得mg=kx2,解得此时弹簧的伸长量x2= 。(B、C构成连接体,同一时刻二者加速度大小和速度大小均相等,对B、C构成的整体分 析,加速度大小a= ,当B速度最大时,a=0)设斜面倾角为θ,对B、C组成的连接体分析可得Mg sin θ=mg+kx2=2mg。(足够长光滑斜面,细线和滑轮之间的摩擦不计,说明A、B、C构成的系统机械能守恒, 且释放C时弹簧的压缩量和A恰好要离开地面时弹簧的伸长量相等,说明这两个时刻 弹簧的弹性势能相等,所以由初状态到末状态,系统减少的重力势能等于增加的动能)
对A、B、C组成的系统,由机械能守恒定律可得Mg(x1+x2) sin θ-mg(x1+x2)= M + m ,解得vm=2mg 。  答案    (1)     (2)2mg 
例11　如图所示,竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2,两杆不接触,且两杆间的距 离忽略不计。两个小球a、b(均可视为质点)质量均为m,a球套在竖直杆L1上,b球套在 水平杆L2上,a、b通过铰链用长度为l的刚性轻杆连接。现将a球从图示位置(轻杆与L2 之间的夹角为45°)由静止释放,不计一切摩擦,已知重力加速度为g,在此后的运动过程 中,下列说法正确的是     (　    ) A.a球和b球组成的系统机械能不守恒
B.a球的最大速度不是 C.b球的速度为零时,a球的加速度大小为零D.b球的速度为零时,a球的速度大小也一定为零  解析    a球和b球所组成的系统只有重力对其做功,没有其他外力做功,则系统机械能守恒,A错误;当刚性轻杆和细杆L2第一次平行时,根据运动关系可知此时b球的速度大 小为零,由系统机械能守恒得mg = m ,解得va= ,此时a球具有向下的加速度g,故此时a球的速度不是最大,a球将继续向下做加速度逐渐减小的加速运动,到加速 度为零时速度达到最大,故B正确,C、D错误。  答案    B
归纳总结1.对多个物体组成的系统要注意判断物体运动过程中,系统的机械能是否守恒。2.注意寻找相连接的物体间的速度关系和位移关系。3.列机械能守恒方程时,一般选用ΔEk=-ΔEp或ΔEA=-ΔEB的形式。2.非质点类物体的机械能守恒问题链条类物体机械能守恒问题的解题关键是分析重心位置,进而确定物体重力势能的变 化。解题要注意两个问题:一是参考平面的选取;二是链条的每一段重心的位置变化 和重力势能变化。
例12　如图所示,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小滑轮,不计滑轮大小, 开始时下端A、B相平齐,当略有扰动时其A端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链 的速度大小是多少?(重力加速度为g)   解析    解法一:取整个铁链为研究对象设整个铁链的质量为m,初始位置的重心在A点上方 L处,末位置的重心在A点,则重力势能的减少量ΔEp=mg· L。
由机械能守恒得: mv2=mg· L,则v= 。解法二:将铁链看成两段铁链由初始状态到刚离开滑轮时,等效于左侧铁链BB'部分移到AA'位置。重力势能减少量ΔEp= mg· ,由机械能守恒得: mv2= mg· ,则v= 。
  答案      
考点五　功能关系　能量守恒定律一、功能关系1.常见的功能关系 
2.两种摩擦力做功引起的能量变化对比
二、能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从 一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。2.表达式:ΔE减=ΔE增。3.理解(1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相 等。(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
例13    (多选)如图所示,一倾斜固定传送带以恒定速率顺时针转动。在传送带底端B 无初速度地放一个工件,工件在摩擦力的作用下从传送带底端B滑动到顶端A,然后进 入平台装箱打包。则当工件从传送带底端B滑动到顶端A的过程中,下列说法正确的 是 (　    ) A.摩擦力对工件所做的功等于工件动能的增量B.摩擦力对工件所做的功等于工件机械能的增量
C.摩擦力对工件所做的功等于工件和传送带之间摩擦产生的热量D.工件克服重力所做的功等于工件重力势能的增量  解析    工件从传送带底端B滑动到顶端A的过程中,由功能关系可知,摩擦力对工件所做的功等于工件的动能和重力势能的增加量之和,即等于工件机械能的增量,A错 误,B正确;摩擦力对工件所做的功等于摩擦力与工件的位移的乘积,而摩擦产生的热量 等于摩擦力与工件相对于传送带滑动的距离的乘积,则摩擦力对工件所做的功大于工 件和传送带之间摩擦产生的热量,C错误;工件克服重力所做的功等于工件重力势能的 增量,D正确。  答案    BD
例14　如图所示,轻弹簧放在倾角为37°的斜面体上,轻弹簧的下端与斜面底端的挡板 连接,上端与斜面上b点对齐。质量为m的物块从斜面上的a点由静止释放,〗物块下滑 后,压缩弹簧至c点时速度刚好为0,物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为0,已知ab 长为L,bc长为 L,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,则 (　    ) A.物块与斜面间的动摩擦因数为0.3
B.物块与弹簧作用过程中,向上运动和向下运动速度都是先增大后减小C.弹簧具有的最大弹性势能为mgLD.物块由静止释放到最终静止过程中,因摩擦产生的热量为 mgL  解析    设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,对物块运动的全过程根据动能定理有mg sin 37°× L-μmg cs 37°×2L=0,解得μ= ,A错误;物块与弹簧作用过程中,向下运动时,弹簧弹力逐渐增大,物块速度先增大后减小,向上运动时,弹簧弹力逐渐减小,物块速度 先增大后减小,B正确;物块在c点时,弹簧具有最大弹性势能,对物块由a到c过程应用能 量守恒定律可得Ep=(mg sin 37°-μmg cs 37°)× L= mgL,C错误;当物块最终静止时,静