高一物理竞赛辅导——能量守恒

1、高一物理校本学习资料 编制人：潘海啸 审查人： 共享 自用 印80份 2011年5月 班级： 姓名： 高一物理竞赛辅导能量守恒（一）连接体能量守恒和动能定理一、基础知识和技能例1：如图所示，两个小物体的质量分别为m和m（mm）用细绳连接，跨在足够高的半径为r的光滑半圆柱体的两端，当连接体从静止开始运动，试求绳将m从底端拉至圆柱体顶这一过程中，绳对m所做的功。例2：如图所示,一根轻的刚性杆长为2l,中点a和右端点b各固定一个质量为m,的小球,左端o为水平转轴.开始时杆静止在水平位置,释放后将向下摆动.问杆从开始释放到摆到竖直位置的过程中,杆对b球做了多少功?二、结合运动的合成分解例3：如图所示，

2、轻且不可伸长的细绳悬挂质量为05kg 的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为02kg自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力f=20n恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30绳长02m，不计一切摩擦求：（1）此过程中重力对小圆球做功为多少？（2）外力f做功为多大？（3）小圆球在此位置的瞬时速度大小是多少（取g=10m/s2）三、临界问题例4：砝码a、b和小球c的质量都等于m，球c挂在滑轮中点的轻绳上，a、b、c原来处于静止状态，一切摩擦不计，小球在下降过程中速度最大时，图中的角q为（）（a）30，（b）45，（c）60，（d）以上都不对。思考：求c下落

3、的最大位移该如何思考？ 巩固练习1、如图所示，物体a、b质量相同，在倾角为30的光滑斜面上，滑轮及绳子质量均不计，现将系统由静止释放，则物体a在下降h距离时的速度大小为（）（a）， （b）2，（c）2，（d）。2：如图所示,半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴o,在盘的最右边缘固定有一个质量为m的小球a,在o点的正下方离o点r/2处固定一个质量也为m的小球b.放开盘让其自由转动,问:(1)当a球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?(2)a球转到最低点时的线速度是多大?(3)在转动过程中半径oa向左偏离竖直方向的最大角度是多少?3、如图所示，直

4、角形的刚性杆被固定，水平和竖直部分均足够长。质量分别为m1和m2的a、b两个有孔小球，串在杆上，且被长为l的轻绳相连。忽略两球的大小，初态时，认为它们的位置在同一高度，且绳处于拉直状态。现无初速地将系统释放，忽略一切摩擦，试求b球运动l/2时的速度v2 。4、如图所示,一轻绳通过无摩擦的定滑轮与放在倾角为30的光滑斜向上的物体m1连接,另一端和套在光滑竖直杆上的物体m2连接,图中定滑轮到竖直杆的距离为m,又知当物体m2由图中位置（与定滑轮等高）从静止开始下滑1m时,m1和m2受力恰好平衡.求:(1)m2下滑过程中的最大速度.(2)m2下滑的最大距离连接体能量守恒和动能定理答案例1：（2p）mmgr2（mm） 例2：例3：答案（1）小球重力所做功为（2）外力f做功 （3）将小球和框架槽看作一个系统，则系统动能定理：其中为小球的质量和小球此时的速度，为框架槽的质量和此时的速度由运动的分解得： 代入上述方程： 例4：d（120度）课后练习1、a 2、答案:(1)(2)(3)3、a、b系统机械能守恒，（设末态a球的瞬时速率为v1 ）过程的方程为：m2g = + 在末态，绳与水平杆的瞬时夹角为30，设绳子的瞬时迁移速率为v ，根据“第三部分”知识介绍的定式，有：v1 = v/co