机械能习题xvxvppt课件.ppt

例题1 一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下 斜面高1米 长2米 不计空气阻力 物体滑到斜面底端的速度是多大 解法一 物体下滑过程的受力分析如图所示 初位置 E1 Ek1 Ep1 0 mgh 末位置 E2 Ek2 Ep2 即 mgh m s 4 4m s 根据机械能守恒定律E1 E2 得 取斜面底端水平面为零势能面 支持力不做功 只有重力做功 故机械能守恒 A G N 初位置 末位置 1 解法二 取下滑的物体为研究对象 其受力如图所示 把重力分解为G1 Gsin G2 Gcos 根据牛顿第二定律F ma得 a F m G1 m gsin 1 根据匀变速运动的速度位移公式 得 2 Sin h s 3 解 1 2 3 得V 4 4m s 2 例题2 把一个小球用细绳悬挂起来 就成为一个摆 摆长为l 最大偏角为 小球运动到最底位置时的速度是多大 解法一 摆动过程中小球的受力如图所示 但拉力不做功 只有重力做功 故机械能守恒 取小球在最低位置时所在的水平面为参考平面 初位置E1 mgh 末位置E2 根据机械能守恒定律E1 E2 得 mgh 1 h l 1 cos 2 解 1 2 得 G T 初位置 末位置 取小球在最高位置时所在的水平面为参考平面 初位的机械能为E1 0 末位的机械能为E2 mgh 根据机械能守恒定律E1 E2 得 0 mgh 1 解法二 3 4 5 6 小结 如何利用机械能守恒定律来解题 1 遵循正确的解题步骤 2 一定要作受力分析图 弄清楚物体运动 确定是否只有重力做功 3 一定要找准初末位置的动能和势能 7 1 一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下 到半圆底部时 轨道所受压力为铁块重力的1 5倍 则此过程中铁块损失的机械能为 D 8 2 如图所示 小球从竖直砖墙某位置静止释放 用频闪照相机在同一底片上多次曝光 得到了图中1 2 3 4 5 所示小球运动过程中每次曝光的位置 连续两次曝光的时间间隔均为T 每块砖的厚度为d 根据图中的信息 下列判断正确的是 A 能判定位置 1 是小球释放的初始位置 B 能求出小球下落的加速度为 C 能求出小球在位置 3 的速度为 D 能判定小球下落过程中机械能是否守恒 BCD 9 3 如图所示 A为一放在竖直轻弹簧上的小球 在竖直向下恒力F的作用下 在弹簧弹性限度内 弹簧被压缩到B点 现突然撒去力F 小球将向上弹起直至速度为零 不计空气阻力 则小球在上升过程中 A 小球向上做匀变速直线运动 B 当弹簧恢复到原长时 小球速度恰减为零 C 小球机械能逐渐增大 D 小球动能先增大后减小 D 10 4 在奥运比赛项目中 高台跳水是我国运动员的强项 质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动 设水对他的阻力大小恒为F 那么在他减速下降深度为h的过程中 下列说法正确的是 g为当地的重力加速度 A 他的动能减少了FhB 他的重力势能减少了mghC 他的机械能减少了 F mg hD 他的机械能减少了Fh 11 5 质量为m的物体以速度V0离开桌面 如图所示 当它经过A点时 所具有的机械能是 以桌面为零势能面 不计空气阻力 D 12 6 如图 让一小物体 可看作质点 从图示斜面上的A点以v0 4m s的初速度滑上斜面 物体滑到斜面上的B点后沿原路返回 若A到B的距离为1m 斜面倾角为 37 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 1 求物体与斜面间的动摩擦因数 B 2 若设水平地面为零重力势能面 且物体返回经过C点时 其动能恰与重力势能相等 求C点相对水平地面的高度h 13 解 1 设物体与斜面间的滑动摩擦因数为 则物体上滑由A到B做速度由v0变为0的匀减速运动 令加速度大小为a 1分 则由牛顿第二定律 可得mgsin mgcos ma 2分 由 式解得 代入数据可得 0 25 1分 又由运动学公式 可得0 2a AB 1分 14 2 设物体返回经过C点时速度大小为v1 则对于物体由B到C 由动能定理有 2分 1分 代入数据可得 h 0 24m 1分 由 式解得 1分 15 7 如图所示 一物块以6m s的初速度从曲面A点下滑 运动到B点速度仍为6m s 若物体以5m s的初速度仍由A点下滑 则它运动到B点时的速度 A 大于5m sB 等于5m sC 小于5m sD 条件不足 无法计算 16 当物块初速度为6m s时 物块由A点运动到B点的过程 速度大小不变 动能变化为零 WG Wf 由于物块做圆周运动 速度越大 所需向心力越大 曲面对物块的支持力越大 摩擦力越大 在相同路程的条件下 摩擦力的功越大 所以 当物块初速度为5m s时 摩擦力的功比初速度为6m s时要小 WG Wf 到达B点的速度将大于5m s 点评 重