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机械能守恒 ZM2010

2011-08-11 40页 ppt 692KB 13阅读

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机械能守恒 ZM2010nullnullnull一.重力势能: 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能 EP =mgh重力势能的变化与重力做功的关系 a. 重力所做的功只跟物体的重力及始末位置的高度差有关,与物体移动的路径无关.b. 重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能 等于重力所做的功 - ΔEP = WGc. 克服重力做功时,重力势能增加,增加的重力势能 等于克服重力所做的功 ΔEP = - WG3. 重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性重力...
机械能守恒 ZM2010
nullnullnull一.重力势能: 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能 EP =mgh重力势能的变化与重力做功的关系 a. 重力所做的功只跟物体的重力及始末位置的高度差有关,与物体移动的路径无关.b. 重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能 等于重力所做的功 - ΔEP = WGc. 克服重力做功时,重力势能增加,增加的重力势能 等于克服重力所做的功 ΔEP = - WG3. 重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性重力势能的大小取决于参考平面的选择,重力势能的变化与参考平面的选择无关.null二. 弹性势能: 1. 发生弹性形变的物体具有的能叫做弹性势能. 2.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关, EP′= 1/2×kx23. 弹性势能的变化与弹力做功的关系: 弹力所做的功,等于弹性势能减少. W弹= - ΔEP ′ null 三.机械能守恒定律:1. 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下,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. 2. 对机械能守恒定律的理解:(1)系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.即 E1 = E2 或 1/2 mv12 + mgh1= 1/2 mv22 + mgh2(2)物体(或系统)减少的势能等于物 体(或系统) 增加的动能,反之亦然。即 -ΔEP = ΔEK (3)若系统内只有A、B两个物体,则A减少的机械能 ΔEA等于B增加的机械能ΔE B 即 -ΔEA = ΔEB null一功和能功功:W=FScos(只适用恒力的功)功率:能动能: 势能: Ep ′=1/2 kx2机械能:E=EP+EK=mgh+1/2 mv2 功能关系功是能量转化的量度——W=△E 动能定理 机械能守恒定律3.安徽省池州市七校调研2010届12月考试113.安徽省池州市七校调研2010届12月考试11 A . 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 4:1B解见下页11、如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则演员a质量与演员b质量之比为( )null当演员b摆至最低点时,a刚好对地面无压力,则绳中拉力等于 T=mag,对演员b由机械能守恒定律和牛顿第二定律得 解:解得 T=2mbg所以ma:mb= 2 : 15.2010年理综安徽卷145.2010年理综安徽卷1414.伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点.如果在E或F处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小( ) A. 只与斜面的倾角有关 B. 只与斜面的长度有关 C. 只与下滑的高度有关 D. 只与物体的质量有关C解见下页null伽利略理想斜面和摆球实验,斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度,实质是动能和势能的转化过程中,总能量不变。 【解析】物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,高度越大,初始的势能越大,转化后的末动能也就越大,速度越大。 选项C正确。10.北京西城区2010年4月抽样测试2010.北京西城区2010年4月抽样测试2020.如图所示,在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道,轨道的半径都是R。轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道,经过最低点B时的速度为v。小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF (ΔF >0 )。不计空气阻力。则 ( ) A.m、x一定时, R越大,ΔF一定越大 B.m、x一定时, v越大,ΔF一定越大 C.m、R一定时, x越大,ΔF一定越大 D.m、R一定时, v越大,ΔF一定越大C解见下页null解: 解得 可见选项C正确。 11.南京市2010届第三次模拟考试411.南京市2010届第三次模拟考试44.如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧, 上端O点与管口A的距离为2x0, 一质量为m的小球从管口由静止下落, 将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力则在上述过程中,下列说法错误的是( ) A.小球从接触弹簧开始,其速度 先增大后减小 B.小球运动的最大速度大于 C.弹簧的劲度系数等于mg/ x0 D.弹簧的最大弹性势能为3mgx0C解见下页nullA→B由机械能守恒得Ep=3mg x0,D正确;解:A→O由机械能守恒得 小球从接触弹簧开始,小球受到的弹力逐渐增大,加速度逐渐减小,速度逐渐增大,设运动到C点时,(OC的距离为x1),a=0,速度达到最大vm;k>mg/ x0,C错B正确;C→B,弹力大于重力,加速度方向向上逐渐增大,速度逐渐减小到0, A正确;mg=kx1,x1=mg/k< x0,3.安徽省池州市七校调研2010届12月考试33.安徽省池州市七校调研2010届12月考试33、质量为m=2 kg的物体,在光滑水平面上以v1=6 m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N 、方向向北的恒力作用于物体,在t=2 s内物体的动能增加了( ) A.28 J B.64 J C.32 J D.36 J在t=2 s末物体向北的速度为 v2=at=8m/s,解:a=F/m=4m/s2,向北的位移为 y=1/2at2=8m,由动能定理动能增加了 ΔEk=Fy=64J.B4.安徽省池州市七校调研2010届12月考试124.安徽省池州市七校调研2010届12月考试1212、如图所示,小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回,其返回途中仍经过A点,则经过A点的速度大小为( ) A→B由动能定理得 解:B→A由动能定理得 由上两式解得 A1.北京市崇文区2010年二模161.北京市崇文区2010年二模1616.某同学在篮球场的篮板前做投篮练习,假设在一次投篮中这位同学对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐距地面高度为h2,球的质量为m。不计空气阻力,则篮球进筐时的动能为( ) A.W+ mgh1-mgh2 B.mgh2-mgh1-W C.mgh1+mgh2-W D.W+ mgh2-mgh1A1.豫南九校2009—2010学年第二次联考8 1.豫南九校2009—2010学年第二次联考8 8.如右图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球,小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零.小球下降阶段下列说法中正确的是 ( ) A. 在B位置小球动能最大 B. 在D位置小球动能最大 C. 从A到C位置小球重力势能的 减少大于小球动能的增加 D. 从A到D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加 CD2.巢湖市示范高中2010届上学期四校联考卷92.巢湖市示范高中2010届上学期四校联考卷9BD7.山东潍坊市2010届上学期阶段性测试97.山东潍坊市2010届上学期阶段性测试99.如图所示,一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度滑下,槽的底端B与水平传A带相接,传送带的运行速度为v0,长为L,滑块滑到传送带上后做匀 加速运动,滑到传送带右端C时, 恰好被加速到与传送带的速度相 同.则 ( ) CD解见下页null 设滑块到达B点的速度为v,由机械能守恒定律,有解:滑块在传送带上做匀加速运动,受到传送带对它的滑动摩擦力,有μmg =ma,得传送带与滑块间的相对位移为L,设所用时间为t,则 滑块对地位移为L,末速度为v0,则8.2010年1月北京市东城区期末试卷128.2010年1月北京市东城区期末试卷1212.水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则( ) A.小球到达c点的速度为 B.小球到达b点时轨道的压力为5mg C.小球在直轨道上的落点d与b点距离为3R D.小球从c点落到d点所需时间为 AD解见下页null小球刚好能通过c点, 解:A正确; c到b由机械能守恒定律, Nb=6mg,B错; 由平抛规律: 选项C、D正确 6.豫南九校2009—2010学年第二次联考3 6.豫南九校2009—2010学年第二次联考3 3.如右图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者关系F=kv,其中k为常数,则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为( )AD解见下页null 本题涉及物体受力分析、运动状态分析和动能定理的应用。本题为开放性问题,寻求开放点是解决此类问题的关键,而本题的开放之处在于环的初速度的大小的不确定性,从而导致了环与杆间的压力的大小与方向的不确定性.解:(1)若v0 =mg/k,则环与杆之间无弹力,也就无摩擦力,环始终做匀速直线运动,克服摩擦力做功为零,选项B正确。(2)若v0>mg/k,则环先在摩擦力的作用下做减速运动,当速度减小到v' =mg/k,环受到摩擦力为零,以后环的速度不再改变,环做匀速直线运动。null选项D正确。 (3)若v0μ2,所以a1< a2, (下标1表示前一过程,下标2表示后一过程),前一过程 ,μ逐渐减小, a逐渐增大, 后一过程, μ逐渐增大a逐渐减小。 根据 因s较小,所以μ1>μ2,a1< a2,得物块经过P点的动能前一过程较小,A正确; 根据 因μ1>μ2,所以物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较多,B错误; null根据 因S为全部木板长,物块滑到底端的速度应该一样大,C错误; 因为前一过程,加速度先小后大,后一过程,加速度先大后小,物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长,D正确。题目10.上海虹口区2009学年度期终测试1910.上海虹口区2009学年度期终测试1919、如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面,其运动的加速度大小为3g/4,这物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这一过程中( ) A.重力势能增加了3mgh/4 B.机械能损失了mgh/2 C.动能损失了mgh D.合外力对物体做功为 - 3mgh/2BD机械能损失了ΔE=fs=mgh/2,B正确;解:重力势能增加了mgh/2,A错;上滑时mgsin30°+f=ma=3mg/4,得f= mg/4,合外力对物体做功等于动能的增量,动能损失了ΔEk=mas=3mgh/2,C错D正确。4.湘潭市2010届第一次模考64.湘潭市2010届第一次模考66.在2008年北京奥运会上,跳水运动员陈若琳取得了女子10米跳台的金牌。假设她的质量为m,进入水后受到水的阻力而作匀减速运动,设水对她的阻力大小恒为F,那么在她减速下降h的过程中,下列说法正确的( ) A.她的动能减少了Fh B.她的机械能减少了Fh C.她的机械能减少了(F-mg)h D.她的重力势能减少了mgh BD5.湘潭市2010届第一次模考115.湘潭市2010届第一次模考1111.如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行。将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是( ) A.第一阶段摩擦力对物体做正功, 第二阶段摩擦力对物体不做功 B.第一阶段物体和传送带间的摩擦 生热等于第一阶段物体机械能的增加 C.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加 D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程摩擦力对物体所做的功 BD7.2009学年浙江省五校联考107.2009学年浙江省五校联考1010.如图所示是一种升降电梯的示意图, A为载人箱,B为平衡重物,它们的质量均为M,上下均有跨过滑轮的钢索系住,在电动机的牵引下使电梯上下运行。已知电梯中所载人的质量为m, 匀速上升的速度为v,在电梯到顶层前关闭电动机,电梯依靠惯性还能上升h的高度而停止。不计钢索与滑轮之间的摩擦,关于电梯配平衡重物的主要目的和上升高度h, 下列说法正确的是( ) A.电梯配平衡重物的主要目的是 为了电梯上下运行时稳定些 B.电梯配平衡重物的目的是为了 电梯上下运行时,电动机少做功C. D.ABBD11.江苏省无锡市09-10学年度质量调研811.江苏省无锡市09-10学年度质量调研88.如图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力为f。物块滑到小车最右端时,小车运动的距离为s。在这个过程中,下列说法正确的是( ) A.物块到达小车最右端时 具有的动能为F (l+s) B.物块到达小车最右端时, 小车具有的动能为fs C.物块克服摩擦力所做的功为f (l+s) D.物块和小车增加的机械能为fsBC解见下页null画出运动示意图如图示,解:F (l+s)- f (l+s)=ΔEkm,A错C正确; 对M: fs=ΔEkM, B正确;两式相加可知D错。由动能定理,对m:
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