《高中物理《机械能守恒定律》教案24 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理《机械能守恒定律》教案24 新人教版必修2（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1考题档案考题档案【例 17】 （2004 年江苏）如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内， 两个轻质小圆环套在大圆环上.一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的 重物，忽略小圆环的大小.m m R C Oqq图 7619 （1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧=30的位置上（如图 7619所示）.在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=m的重物，使两个小圆环间2的绳子水平，然后无初速释放重物M.设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下 降的最大距离. （2）若不挂重物M，小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、 小圆环之间的摩擦均
2、可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态? 分析：第（1）问通过对重物M进行受力分析可以知道，重物向下先做加速运动，后做 减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大.重物M下降的最大距离可以由机械能守恒 定律求得.第（2）问需要对小圆环进行受力分析，然后根据平衡条件进行分析、判断. 解答：（1）重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离 最大.设下降的最大距离为h，由机械能守恒定律得Mgh=2mg（）sin)sin(22RRh解得h=R2（另解h=0 舍去）. （2）系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为 a.两小环同时位于大圆环的底端. b.两小环同时
3、位于大圆环的顶端. c.两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端. d.除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定关 于大圆环竖直对称轴对称 .设平衡时，两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧角的位置上 （如图 7620 所示）.2m m OaaaN TTTmg图 7620 对于重物m，受绳子拉力T与重力mg作用，有T=mg 对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力T、竖直绳子的拉力T、大圆环的支 持力N.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等、方向相反Tsin=Tsin 得=，而+=90，所以=45. 点拨：现在的高考试题有一部分具有开放性，本题就是典型的例子
4、.需要我们在求解时 综合各个方面的因素进行讨论.因此我们在平时就要养成全面分析、多进行讨论的好习惯， 这样我们才能适应当今高考的发展方向，在将来的高考中取得好成绩. 【例 18】 （2000 年安徽春季）如图 7621 所示，下列四个选项的图中，木块均在固 定的斜面上运动，其中图 A、B、C 中的斜面是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的.图 A、B 中 的F为木块沿斜面所受的外力，方向如图中箭头所示.图 A、B、D 中的木块沿斜面向下运动， 图 C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是ACBDFF图 7621 解析：机械能守恒的条件是只有重力和弹力做功.在 A、B 图中木块
5、受四个力作用，即 重力、支持力和推力F，而推力F对物体又做功，故机械能不守恒；D 图中因有摩擦力做功， 故也不符合机械能守恒的条件.因此，本题只有 C 图符合机械能守恒条件. 点拨：判断机械能是否守恒，我们可以画出物体的受力图，再研究各力的做功情况， 这样既能把抽象思维转化为形象思维，降低问题的难度，又能提高判断的准确性. 【例 19】 （1999 年广东）如图7622 所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角 =30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮 .一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A 和B连接，A的质量为 4m，B的质量为m.开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A 沿斜面下滑而B上
6、升，物块A与斜面间无摩擦.设当A沿斜面下滑s距离后，细线突然断了， 求物块B上升的最大高度H.A B q图 7622 分析：这是一道多过程习题，由于不考虑物块A与斜面间的摩擦力，斜面对物体A的 支持力又不做功，系统的机械能守恒，可运用机械能守恒定律，采用整体与隔离相结合的3办法求解. 解答：设物体A沿斜面下滑距离s时的速度为v，对系统用机械能守恒定律得4mgssin30mgs=（4m+m）v2021在细线断的瞬间，物块B竖直上升的速度就是v，此后B做竖直上抛运动.设继续上升的高度为h，由机械能守恒定律得：mgh=mv2021联立以上两式可解得物体B上升的最大高度为：H=h+s=1.04s. 点拨：（1）很多学生在求解此题时，往往对全程一次性运用机械能守恒定律，所列方 程为 4mgssin30mgH=0.造成错误的原因是：没有弄清细线断了之后，物体A沿斜面继 续加速下滑，物块B改做竖直上抛运动，当升到最高点速度为零时，物体A仍有速度，所 列方程机械能不守恒. （2）运用机械能守恒定律解题，不但要恰当选择研究对象，而且要恰当选择物理过程， 既要看到整体，又要看到局部，做到统筹兼顾.
