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1、专题机械能及其守恒定律,赵 焕 茹,2012 年11 月 1 日,一、最易错的求解功的几种情况,1.错误地利用平行四边形定则求合力的功 两个相互垂直的力F1和F2作用在同一个物体上，使物体通过一段位移过程中，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1和F2的合力对物体做功为( ) A.7J B.8J C.5J D.3.5J,A,错解：误认为功是矢量，利用平行四边形定则求合力的功,功是标量,2.对公式W=FLcos中L理解错误,如图小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力 A.垂直于接触面，做功为零 B.垂直于接触面，做
2、功不为零 C.不垂直于接触面，做功为零 D.不垂直于接触面，做功不为零,答案：B,L为对地的位移,3.对公式W=FLcos中F理解错误,在匀加速向右运动的车厢内，一个人用力向前推车厢，若人与车始终保持相对静止，则以下结论正确的是（ ） A.人对车厢做正功 B.车厢对人做正功 C.人对车厢不做功 D.条件不足，无法确定,人对车做功应该是推力和摩擦力做功之和,B,5.对力作用的物体理解错误,一个小孩站在船头，如图两种情况下用同样大小的力拉绳，在相同的时间t内，小孩所做的功 W1、W2及时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为( ) A.W1W2,P1=P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1W2
3、,P1P2 D.W1W2,P1=P2,C,二、动能定理的应用,1.利用动能定理求解力对物体所做的功 在光滑的水平面上有一平板小车（质量为M）正以速度v向右运动，现将一质量为m的物块无初速放上小车，由于物块与小车间的摩擦力的作用，小车的速度将发生变化，为使小车保持原来的速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力F,当F作用一段时间后把它撤去时，木块恰能和小车一起以速度v 共同向右运动。设木块与小车间的动摩擦因数为，求在上述过程中，水平恒力F对小车做功为多少？,2.利用动能定理求解物体的速度,DO是水平面，AB是斜面，初速度为V0的物体从D点出发沿DBA滑动到A点时，速度刚好为零，如果斜面改为A
4、C，让该物体从D点沿DCA滑动到A点且速度刚好为零（已知物体与地面间动摩擦因数处处相同且不为零，斜面与水平连接处均可认为是圆滑的）则物体具有的初速度为 A.大于V0 B. 小于V0 C. 等于V0 D.取决于斜面的倾角,变式1,其他条件不变，若该物体由静止开始从A点分别沿AB、AC两斜面滑下，物体是否会静止在水平面上的同一位置？,变式2,其他条件不变，仍让该物体由静止开始从A点沿AB斜面滑下并进入水平面，若再配备一把刻度尺，你能测出物体与接触面之间的动摩擦因数吗，如能请简述步骤及原理,3.利用动能定理求解某些力,跳高运动员从地面起跳后上升到一定的高度，跃过横杆后落下，为了避免对运动员的伤害，在
5、运动员落下的地方设置一片沙坑，某运动员质量为60Kg,身高1.84m，运动员从距地面高度为1.90m的横杆上落下，设他开始下落的初速度为零，身体直立落下，双脚在沙坑里陷下的深度为10cm,落地过程中重心下落的高度为1.25m,忽略空气阻力，求沙坑对运动员平均阻力的大小（g=10m/s2）,4、利用动能定理求解物体的路程、位移或高度,AB是倾角为的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体（可看作质点）从直轨道的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动，已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为，求物体往返运动的整个过程中
6、在AB轨道上通过的总路程,变式1：,最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力？ 变式2： 为使物体在圆弧轨道内沿圆弧轨道运动，释放点距B的距离L满足什么条件？ 变式3： 为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D，释放点距B的距离L应满足什么条件？,机械能守恒定律,1.求解系统中单个物体的机械能变化问题 一轻弹簧固定于o点,另一端系一重物，将重物从与悬点o 同一高度且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中， A.重物的重力势能减少 B.重物的重力势能增加 C.重物的机械能不变 D.重物的机械能减少,2判定系统中内力做功问题,长为2L的轻杆
7、0B,O端装有转轴，B端固定一个质量为m的小球B，OB中点A固定一个质量为m的小球A,若OB杆从水平位置静止开始释放转到竖直位置的过程中，求 1）A、B球摆到最低点的速度大小各是多少？ 2）轻杆对A、B球各做功多少？ 3）轻杆对A、B球所做的总功为多少？,解决系统中物体运动的疑难问题,重物A、B、C质量相等，A、B用细绳绕过轻小定滑轮相连接，开始时A、B静止，滑轮间细绳MN长0.6m，现将C物体轻轻挂在MN绳的中点，求：C下落的最大距离是多少？,最易忽视的细节-细绳拉直瞬间有机械能的损失,如图用长为L的细绳悬挂一个质量为m的小球，悬点为O点，把小球拉至A点，使悬线与水平方向成30角，然后松手，
8、问：小球运动到悬点的正下方B点时，悬线中张力为多大？,重要模型:机械能与圆周运动相结合,如图所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径rR.有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管，问：,金太阳机械能课件,机械能守恒定律的三类应用,轻杆连接体问题 一根轻质细杆的两端分别固定着AB两个质量均为m的小球，O点是一垂直于纸面的光滑水平轴.已知AO=L,BO=2L.使细杆从水平位置由静止开始转动,当B球转到O点正下方时它对细杆的拉力是多大?,轻绳连接体问题,质量为M和m的两个小球由一细线连接，（Mm）,将M置于半径为R的光滑半球形容器上口边缘，从静止释放，求当M滑至容器底部时两球的速度.两球在运动过程中细线始终处于绷紧状态.,课时作业24讲2题卫星变轨问题,“神舟”飞船升空后，进入近地点为B、远地点为A的椭圆轨道上飞行飞行数圈后变轨，在过远地点A的圆轨道上做匀速圆周运动飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后() A周期变短，机械能增加 B周期变短，机械能减少 C周期变长，机械能增加 D周期变长，机械能减少,
