北京市高中物理 专题讲解 机械能守恒课后拓展练习 新人教版必修2(1).doc

北京市2013-2014学年高中物理 专题讲解 机械能守恒课后拓展练习 新人教版必修2金题精讲1、机械能构成 （1）动能 （2）势能（重力势能、弹性势能）2、机械能守恒条件 在系统内只有重力做功或弹簧弹力做功情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。下列运动过程中机械能守恒的是：雨滴匀速下落物体做平抛运动物体沿斜面匀速下滑卫星在椭圆轨道上运动卫星变轨题一题面：在高度h=0.8 m的水平光滑桌面上，有一轻弹簧左端固定，质量为m=1 kg的小球在外力作用下使弹簧处于压缩状态，当弹簧具有4.5 j的弹性势能时，由静止释放小球，将小球水平弹出，如图所示，不计空气阻力，求小球落地时速度大小?题二题面：质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为r的圆周运动。某一时刻小球通过轨道最低点时绳子的拉力为7mg，此后小球继续做圆周运动。若不计空气阻力，小球在最高点受到绳子的拉力有多大？题三题面：一根长度为l的轻绳一端固定，另一端拴一质量为m的小球，若在悬点o的正下方钉一小钉，拉起小球至细绳水平位置时，由静止释放小球，如图所示。当绳碰到小钉后，小球刚好能在以钉子c为圆心的竖直面内做圆周运动。若不考虑细绳碰钉子时的能量损失及空气阻力，求小钉的位置c距悬点o的距离？ 题四题面：如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在a处固定质量为2m的小球，b处固定质量为m的小球。支架悬挂在o点可绕过o点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动。开始时ob与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）aa球到达最低点时速度为零ba球机械能减少量等于b球机械能增加量cb球向左摆动所能达到的最高位置应高于a球开始运动的高度d当支架从左向右回摆时，a球一定能回到起始高度题五题面：一条光滑铁链子如图所示，全长为l，一半放在水平光滑桌面上，另一半竖直垂在桌面下方，放手后铁链沿桌面下滑，当全部离开桌面的瞬间，铁链的速度为多大？课后拓展练习注：此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目，故不在课堂中讲解，请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一题面：2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿。最终，吴敏霞以总分414分摘金。现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为f，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)（ ） a她的动能减少了fh b她的重力势能减少了mghc她的机械能减少了(fmg)h d她的机械能减少了fh题二题面：如图所示，一玩溜冰的小孩(可视作质点)的质量m30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地从a点沿圆弧切线进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑a、b为圆弧轨道的两端点，其连线水平，与平台的高度差h0.8m.已知圆弧轨道的半径r1.0m，对应的圆心角106，sin530.8，cos530.6，g取10m/s2，求：(1)小孩做平抛运动的初速度(2)小孩运动到圆弧轨道最低点o时对轨道的压力大小题三题面：如图所示，光滑曲面轨道置于高度为h=1.8 m的平台上，其末端切线水平.另有一长板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间，构成倾角为=37的斜面，整个装置固定在竖直平面内，一个可视作质点的质量为m=0.1 kg的小球，从光滑曲面上由静止开始下滑（不计空气阻力，g取10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（1）若小球从高h=0.45 m处静止下滑，求小球离开平台时速度v0的大小；（2）若小球下滑后正好落在木板末端，求释放小球的高度h；（3）试推导小球下滑后第一次撞击木板时的动能与它下滑高度h的关系表达式，并作出ek-h图象.讲义参考答案 题一答案：5.0 m/s题二答案：t=mg题三答案：题四答案：bcd题五答案：课后拓展练习题一答案：bd详解：在她减速下降高度为h的过程中，重力做功mgh，她的重力势能减少了mgh；由功能关系，她的机械能减少了fh，选项bd正确，ac错误。题二答案：(1)3m/s(2)1290n详解：(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到a点时速度方向沿a点切线方向，则tan53，又hgt2，联立以上两式解得v03m/s.(2)设小孩到最低点的速度为v，根据机械能守恒定律有mv2mv02mghr(1cos53)在最低点，根据牛顿第二定律，有fnmgm联立解得fn1290n，由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力大小为1290n.题三答案：(1)3 m/s (2)0.8 m (3)ek=3.25h（图见详解）详解：(1)小球从曲面上滑下，只有重力做功，机械能守恒，以平台为零重力势能面，则有 （2）小球离开平台后做平抛运动，小球正