動能的變化與機(jī)械功能量守恒章末歸納提升

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1、能量守恒、機(jī)械能守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一種本質(zhì)性的規(guī)律——“恒”．學(xué)習(xí)物理知識是為了探索自然界的物理規(guī)律，那么什么是自然界的物理規(guī)律？在千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象中，那個保持不變的“東西”才是決定事物變化發(fā)展的本質(zhì)因素．從另一個角度看，正是由于物質(zhì)世界存在著大量的守恒現(xiàn)象和守恒規(guī)律，才為我們處理物理問題提供了守恒的思想和方法．能量守恒、機(jī)械能守恒等守恒定律就是我們處理高中物理問題的主要工具，分析物理現(xiàn)象中能量、機(jī)械能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換是解決物理問題的主要思路．在變化復(fù)雜的物理過程中，把

2、握住不變的因素，才是解決問題的關(guān)鍵所在．如圖5－1所示，質(zhì)量m為2kg的物體，從光滑斜面的頂端A點(diǎn)以v0＝5m/s的初速度滑下，在D點(diǎn)與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時的速度為零．已知從A到B的豎直高度h＝5m，求彈簧的彈力對物體所做的功．【答案】125J【遷移應(yīng)用】1.如圖5－2所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A置于光滑水平桌面上，A右端連接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連．開始時托住B，A處于靜止且細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過程的分析

3、中正確的是()A．B物體受到細(xì)線的拉力保持不變B．B物體機(jī)械能的減少量小于彈簧彈性勢能的增加量C．A物體動能的增加量等于B物體的重力對B做的功與彈簧彈力對A做的功之和D．A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對A做的功【解析】由靜止釋放B直至B獲得最大速度的過程中，由于彈簧隨著A、B一起運(yùn)動導(dǎo)致彈力變大，所以A、B的合力以及加速度都在減小，速度增大，B物體受到細(xì)線的拉力一直在增大，A錯；B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量和A的動能的增加量之和，故B項也錯；根據(jù)動能定理可知A物體動能的增加量

4、等于細(xì)線對A做的功與彈簧彈力對A做的功的代數(shù)和，C錯；根據(jù)功能關(guān)系可判斷D項說法準(zhǔn)確．【答案】D物理學(xué)上建立模型，是為了將問題簡化，突出主要矛盾，忽略次要因素．物理模型有實體模型如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷，有過程模型，如勻速運(yùn)動、勻變速運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)動等，有狀態(tài)模型，如平衡狀態(tài)、加速狀態(tài)等．（2013屆西安六校聯(lián)考）如圖5－3所示，水平傳送帶AB的右端與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道DC相接．傳送帶的運(yùn)行速度為v0＝8m/s，將質(zhì)量m＝1.0kg的滑塊無初速度地放到傳送帶A端．已知傳送帶長度L＝12.0m，豎直面內(nèi)的

5、光滑半圓形軌道的半徑R＝0.8m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，重力加速度g＝10m/s2.試求：(1)滑塊從傳送帶A端運(yùn)動到B端所需的時間；(2)滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量；(3)滑塊滑到軌道最高點(diǎn)C時對軌道的壓力．【答案】見解析【遷移應(yīng)用】2．(2013屆廈門一中模擬)在某電視臺游樂節(jié)目“闖關(guān)”中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，如圖5－4所示．一選手先從傾角可調(diào)整的光滑斜面下滑到懸繩處，然后抓住繩開始擺動，擺動到最低點(diǎn)放手恰能到達(dá)浮臺．此繩初始時與豎直方向夾角α＝30

6、°，與斜面垂直，繩長l＝2m，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H＝3m．將選手簡化為質(zhì)量m＝60kg的質(zhì)點(diǎn)，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺離繩的懸掛點(diǎn)水平距離為4m，露出水面的高度不計，水足夠深．取重力加速度g＝10m/s2.(1)求選手在斜面上下滑的高度h；(2)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時對繩拉力的大小F；(3)如果斜面的傾角增大，該選手下滑高度不變，選手仍擺動到最低點(diǎn)放手，能否到達(dá)浮臺？請說明理由．(3)不能．如果斜面傾角增大，選手下滑到底端時的速度為v3，如圖所示在沿繩和垂直于繩方向上的分量為v4、v5，選手抓繩后v4

7、消失，只剩v5，小于v3，選手仍擺動到最低點(diǎn)放手水平速度小于v2，不能到達(dá)浮臺．(只要理由充分，其他解答也對)【答案】見解析動能定理或能量守恒在系統(tǒng)中的巧妙應(yīng)用總質(zhì)量為M的列車，沿水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為m，中途脫節(jié)，司機(jī)發(fā)覺時，列車已行駛的距離為L，于是立即關(guān)閉油門，除去牽引力．設(shè)運(yùn)動的阻力與質(zhì)量成正比，機(jī)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？【答案】AD