高三物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律专题研究课件.ppt

基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 基础自主梳理 要点研析突破 要点一 例1 多选 2016 华中师大附中二模 如图所示 质量为m的物体 可视为质点 以某一速度从a点冲上倾角为30 的固定斜面 其运动的加速度为3 4g 此物体在斜面上上升的最大高度为h 则在这个过程中物体 bd a 重力势能增加了3 4mghb 重力势能增加了mghc 动能损失了mghd 机械能损失了1 2mgh 解析 设物体受到的摩擦阻力为ff 由牛顿运动定律得ff mgsin30 ma 3 4mg 解得ff 1 4mg 重力势能的变化由重力做功决定 故 ep mgh 动能的变化由合外力做功决定 ff mg sin30 x ma x 3 4mg h sin30 3 2mgh机械能的变化由重力或系统内弹力以外的其他力做功决定 故 e机械 ff x 1 4mg h sin30 1 2mgh 故b d两项正确 a c两项错误 感悟提升 功是能的转化的量度 不同的力做功 对应不同形式的能转化 具有一一对应关系 要点研析突破 1 如图所示 在竖直平面内有一半径为r的圆弧轨道 半径oa水平 ob竖直 一个质量为m的小球自a的正上方p点由静止开始自由下落 小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力 已知ap 2r 重力加速度为g 则小球从p到b的运动过程中 d a 重力做功2mgrb 机械能减少mgrc 合外力做功mgrd 克服摩擦力做功1 2mgr解析 小球从p到b的运动过程中 重力做功mgr 选项a错误 小球在b点恰好对轨道没有压力 只有重力提供向心力 mg mvb2 r 故vb 从p到b 对小球应用动能定理 mgr wff 1 2mvb2 0 1 2mgr wff 1 2mgr 选项c错误 选项d正确 克服摩擦力做的功等于机械能的减少量 选项b错误 要点研析突破 要点二 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 2 2015 黄石二中三模 如图所示 一物体质量m 2kg 在倾角为 37 的斜面上的a点以初速度v0 3m s下滑 a点距弹簧上端b的距离ab 4m 当物体到达b后将弹簧压缩到c点 最大压缩量bc 0 2m 然后物体又被弹簧弹上去 弹到的最高位置为d点 d点距a点ad 3m 挡板及弹簧质量不计 g取10m s2 sin37 0 6 求 1 物体与斜面间的动摩擦因数 2弹簧的最大弹性势能epm 要点研析突破 解析 1 物体从开始位置a点到最后d点的过程中 弹性势能没有发生变化 动能和重力势能减少 机械能的减少量为 e ek ep 1 2mv02 mgladsin37 物体克服摩擦力产生的热量为q ffx 其中x为物体的路程 即x 5 4m ff mgcos37 由能量守恒定律可得 e q 由 式解得 0 52 2 由a到c的过程中 动能减少 ek 1 2mv02 重力势能减少 ep mglacsin37 摩擦生热q fflac mgcos37 lac 由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为 epm ek ep q 联立 解得 epm 24 5j 答案 1 0 52 2 24 5j 要点研析突破 要点三 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 要点研析突破 速效提升训练 1 如图所示 abcd是一个盆式容器 盆内侧壁与盆底bc的连接处都是一段与bc相切的圆弧 b c是水平的 其距离d 0 50m 盆边缘的高度为h 0 30m 在a处放一个质量为m的小物块并让其从静止开始下滑 已知盆内侧壁是光滑的 而盆底bc面与小物块间的动摩擦因数为 0 10 小物块在盆内来回滑动 最后停下来 则停的地点到b的距离为 d a 0 50mb 0 25mc 0 10md 0 解析 设小物块在bc段通过的总路程为s 由于只有水平面上存在摩擦力 则小物块从a点开始运动到最终静止的整个过程中 摩擦力做功为 mgs 而重力做功与路径无关 由动能定理得 mgh mgs 0 0 代人数据可解得s 3m 由于d 0 50m 所以 小物块在bc段经过3次往复运动后 又回到b点 速效提升训练 2 一根长为l 质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上 其长度的一半悬于桌边 若要将悬着的部分拉回桌面 至少需做功 d a 1 2mglb 1 4mglc mgld 1 8mgl解析 悬于桌边的链条质量为1 2m 将其拉上桌面 重心升高1 4l 故至少做功为1 8mgl d项正确 速效提升训练 3 多选 如图所示 卷扬机的绳索通过定滑轮用力f拉位于粗糙斜面上的木箱 使之沿斜面加速向上移动 在移动过程中 下列说法正确的是 cd a f对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和b f对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和c 木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能d f对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 解析 木箱加速上滑的过程中 拉力f做正功 重力和摩擦力做负功 支持力不做功 由动能定理得 wf wg wf 1 2mv2 0 即wf wg wf 1 2mv2 a b两项错误 又因克服重力做功wg等于物体增加的重力势能 所以wf ep ek wf 故d项正确 又由重力做功与重力势能变化的关系知c项也正确 速效提升训练 4 多选 如图所示 水平面上的轻弹簧一端与物体相连 另一端固定在墙上p点 已知物体的质量为m 2 0kg 物体与水平面间的动摩擦因数 0 4 弹簧的劲度系数k 200n m 现用力f拉物体 使弹簧从处于自然状态的o点由静止开始向左移动10cm 这时弹簧具有弹性势能ep 1 0j 物体处于静止状态 若取g 10m s2 则撤去外力f后 bd a 物体向右滑动的距离可以达到12 5cmb 物体向右滑动的距离一定小于12 5cmc 物体回到o点时速度最大d 物体到达最右端时动能为0 系统机械能不为0 解析 物体向右滑动时 kx mg ma 当a 0时速度达到最大 而此时弹簧的伸长量x mg k 物体没有回到o点 故c项错误 因弹簧处于原长时 ep mg x 0 8j 故物体到o点后继续向右运动 弹簧被压缩 因有ep mgxm ep 得xm ep ep mg ep mg 12 5cm 故a项错误 b项正确 因物体滑到最右端时 动能为零 弹性势能不为零 故系统的机械能不为零 d项正确 速效提升训练 速效提升训练 6 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时 引力势能可表示为ep gmm r 其中g为引力常量 m为地球质量 该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动 由于受到极稀薄空气的摩擦作用 飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2 此过程中因摩擦而产生的热量为 c a gmm 1 r2 1 r1 b gmm 1 r1 1 r2 c d 解析 在r1轨道做圆周运动时有gmm