《專題3：機械能守恒定律、能量守恒定律、動能定理的綜合應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、專題3：機械能守恒定律、能量守恒定律、動能定理的綜合應(yīng)用一、基本知識點：1、機械能守恒定律：（1）概念：物體在只有重力和彈力做功的情況下，物體的動能與勢能的總和不變。（2）適用條件：只有重力和彈力做功（3）注意事項：a、這里的勢能可以是重力勢能，也可以是彈性勢能；b、等式的兩邊，左邊表示初始時刻的動能與勢能之和，右邊為末了時刻的動能與勢能之和。2、能量守恒定律：（1）概念：能量總和不變（2）表達式：（初始時刻各種能量之和）=（末了時刻各種能量之和）（3）注意事項：a、這里的各種形式的能包括動能、勢能（重力勢能

2、、彈性勢能、電勢能）、內(nèi)能（摩擦力產(chǎn)生、電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生）；b、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，功可以全部轉(zhuǎn)化成熱，熱不可全部轉(zhuǎn)化成功，熱一般加在末了時刻一側(cè)。3、動能定理：（1）概念：外力做的功等于物體的末動能減掉物體的初動能（2）表達式：外力做功=末動能-初動能（3）注意事項：a、功有“正”、“負”之分，一定要注意力與位移的關(guān)系，同向為“正”，反向為“負”；b、等式右邊是末動能減去初動能，不是初動能減去末動能，也不是初始時刻的能量減去末了時刻的能量。二、典型習(xí)題講解：例1、例2三、課堂練習(xí)1.如下圖所示，光滑的半徑R

3、=10cm半圓形導(dǎo)軌BC與AB相切于點B，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的物體從A點出發(fā)，其恰好能夠通過C點，若AB=50cm，其動摩擦因數(shù)為μ=0.4，（g=10N/kg）求：(1)物體的最小初速度v0；(2)在B點，軌道對物體的支持力的大小；(3)物體通過C點后，落點D與B的距離?！敬鸢浮浚海?）=3m/s（2）80N=（3）2m=ABRm..O2．如圖，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B與水平直軌道相切。一個小物塊自A點由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg，

4、小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s2。求：（1）小物塊在B點時受圓弧軌道的支持力?。?）小物塊在水平面上滑動的最大距離解．（10分）　（1）由機械能守恒定律，得：（2分）在B點（2分）由以上兩式得N=3N（2分）?。?）設(shè)在水平面上滑動的最大距離為s由動能定理得（2分）m=0.4m（2分）3.如圖11所示，半徑R=0．40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A．一質(zhì)量M=0．10kg的小球，以初速度v0=7．0m/s在水平面上向左作加速度a=3．0m/

5、s2的勻減速直線運動，運動4．0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點．求A、C間的距離(取重力加速度g=10m/s2)．【分析】：注意：此題對于思維不嚴(yán)密的同學(xué)來說，很容易漏掉判斷物體能不能到達最高點B?！敬鸢浮浚簞驕p速運動過程中，有：……………………①恰好作圓周運動時物體在最高點B滿足：Vm=2m/s…………………………………………………………………②假設(shè)物體能到達圓環(huán)的最高點B，由機械能守恒：……………………………………………………③聯(lián)立①③可得VB=3m/s因為VB>Vm，所以小球能通過。小球從B點作

6、平拋運動，有：………………………………………………………………④SAC=VB?t………………………………………………………………⑤由④⑤得：SAC=1.2m………………………………………………………………⑥4．如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，以10m/s的初速度沿曲面沖上高3.2m、頂部水平的高臺，然后從高臺水平飛出，若摩托車沖上高臺的過程中始終以額定功率1.8kW行駛，經(jīng)過0.65s到達頂部水平平臺，已知人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全過程中不計一切阻力。則：（1）求人和車到達頂部平臺時的速度v；1

7、0m/sv3.2ms（2）求人和車從頂部平臺飛出的水平距離s；解：（1）由能量守恒得；（2）由平拋知識得:5．總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫節(jié)，司機發(fā)覺時，機車已行駛L的距離，于是立即關(guān)閉油門，除去牽引力，如圖13所示。設(shè)運動的阻力與質(zhì)量成正比，機車的牽引力是恒定的。當(dāng)列車的兩部分都停止時，它們的距離是多少？解：此題用動能定理求解比用運動學(xué)、牛頓第二定律求解簡便。對車頭，脫鉤后的全過程用動能定理得：對車尾，脫鉤后用動能定理得：而，由于原來列車是勻速前進的，所以F=kMg由

8、以上方程解得。6.如圖甲所示，水平直線導(dǎo)軌AB與豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形導(dǎo)軌BC均光滑，在B點相切連接。彈簧被一個質(zhì)量為m的小球壓縮至A點，具有的彈性勢能為Ep?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，在脫離彈簧后沿水平導(dǎo)軌進入半圓形導(dǎo)軌運動。現(xiàn)用力傳感器測出經(jīng)過C點時小球?qū)壍赖膲毫N，改變Ep的大小，可測出相應(yīng)的FN的大小，F(xiàn)N隨Ep的變化關(guān)系如圖乙所示，試求：（取g=10m/s2）(1)小球的質(zhì)量m和導(dǎo)軌半徑R