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人教版高一物理机械能守恒典型例题1

人教版高一物理机械能守恒典型例题1
人教版高一物理机械能守恒典型例题1

图5-4-10

图5-1-1

物理机械能守恒经典例题

1.如图5-4-6所示,质量为m 和3m 的小球A 和B ,系在长为L

的细线两端,桌面水平光滑,高h (h

C .

3/gh

D .

6/gh

2.如图5-1-3在光滑的水平面上,物块在恒力F =100N的作用下从A 点运动到B 点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°,求绳的拉力对物体所做的功.

【解析】绳的拉力对物体来说是个变力(大小不变,方向改变),但分析发现,人拉绳却是恒力,于是转换研究对象,用人对绳子做的功来求绳对物体所做的功W =F ·l =F (βαsin sin H H -)=100 J

【答案】W =F ·l =F (β

αsin sin H H -)=100J

3..如图5-4-9所示,粗细均匀的U 形管内装有总长为4L 的水.开始时阀

门K 闭合,左右支管内水面高度差为L .打开阀门K 后,左右水面刚好相 平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计) 【解析】由于不考虑摩擦阻力,故整个水柱的机械能守恒从初始状态 到左右支管水面相平为止,相当于有长L /2的水柱由左管移到右管 如图5-4-10所示.系统的重力势能减少,

动能增加.该过程中,整个水柱势能的减少 量等效于高L /2的水柱降低L /2重力势能 的减少.设L/2水柱的质量为m ,则整个 水柱的质量为8mg ,由机械能守恒定律有

2821

2v m L mg ??=?,得8

gL v =.

4.如图5-1-1所示,小物体位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力( )

A.垂直于接触面,做功为零;

B.垂直于接触面,做功不为零;

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.

【解析】由于斜面是光滑的,斜面对物体的作用力只有支持力N ,

方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动,物体沿斜面运动时,支持力N 与物体位移方向垂直,不做功,但当斜面不固定时,物体沿斜面下滑的同时,在N 的反作用力作用下,斜面要向后退,如图5-1-1所示,物体参与了两个分运动:沿斜面的下滑;随斜面的后移,物体的合位移

l 与支持力N 的夹角α大于90°,故支持力N 对物体做负功,做功不为零.选项B 正确.

5.如图5-5-1所示,光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形

图5-1-3

图5-5-1

轨道相连接,质量为m 的小球在倾斜轨道上由静止释放,要使小球恰能通过圆形轨道的最高点,小球释放点离圆形轨道最低点多高?通过轨道点最低点时球对轨道压力多大?

【解析】 小球在运动过程中,受到重力和轨道支持力,轨道支持力对小球不做功,只有重力做功,小球机械能守恒.取轨道最低点为零重力势能面.

因小球恰能通过圆轨道的最高点C ,说明此时,轨道对小球作用力为零,只有重力提供

向心力,根据牛顿第二定律可列R v m m g c 2= 得 gR m R v m c 2

212

=

在圆轨道最高点小球机械能: mgR mgR E C 22

1

+=

在释放点,小球机械能为: mgh E A =

根据机械能守恒定律 A C E E = 列等式:R mg mgR mgh 22

1+= 解得R h 25=

同理,小球在最低点机械能 22

1B

B mv E = gR v E E B C

B 5==

小球在B 点受到轨道支持力F 和重力根据牛顿第二定律,以向上为正,可列

mg F R

v m

mg F B 62==-

据牛顿第三定律,小球对轨道压力为6mg .方向竖直向下.

6.如图5-5-3所示,质量分别为2 m 和3m 的两个小球固定在一根直角尺的两端A 、B ,直角尺的顶点O 处有光滑的固定转动轴.AO 、BO 的长分别为2L 和L .开始时直角尺的AO 部分处于水平位置而B 在O 的正下方.让该系统由静止开始自由转动,求:⑴当A 到达最低点时,A 小球的速度大小v ;⑵ B 球能上升的最大高度h ;⑶开始转动后B 球可能达到的最大速度v m .

【解析】以直角尺和两小球组成的系统为对象,由于转动过程不受摩擦和介质阻力,所以该系统的机械能守恒.

(1)过程中A 的重力势能减少,A 、B 的动能和B 的重力势能增加, A 的即时速度总是B 的2倍, 如图5-5-4所示. 由系统机械能守恒有:

2

22321221322??

? ???+??+?=?v m v m L mg L mg ,解得118gL v =

⑵B 球不可能到达O 的正上方,它到达最大高度时速度一定为零,设该位置比OA 竖直位置向左偏了α角.如图5-5-5所示,

由系统机械能守恒有:

2mg ?2L cos α=3mg ?L (1+sin α),此式可化简为 4cos α-3sin α=3,利用三角公式可解得

sin(53°-α)=sin37°,α=16°

⑶B 球速度最大时就是系统动能最大时,而系统动能增大等于系统重力做的功W G .设OA 从开始转过θ角时B 球速度最大,如图5-5-6所示. ()22

32

12221v m v m ??+?? =2mg ?2L sin θ-3mg ?L (1-cos θ)

图5-5-3

v

图5-5-4

图5-5-6

=mgL (4sin θ+3cos θ-3)≤2mg L , 解得11

4gL v m

=

7.如图5-5-7所示,在质量不计长为L 的不能弯曲的轻直杆的一端和中点分别固定两个质量均为m 的小球A 、B ,杆的另一端固定在水平轴O 处,杆可以在竖直面内无摩擦地转动,让杆处于水平状态,从静止开始释放,当杆转到竖直位置时,两球速度v A 、v B 分别为多少?

【解析】AB 两球和地球组成的系统由于只有重力势能跟动能的相互转化,所以机械能守恒.初、末态分别选在水平位置、竖直位置,零势面选在竖直位置时,A 球所在的水平面,由机械能守恒定律得:

222

12122B A mv mv L mg

mgL ++=…………① 由于两球转动时的角速度相同

L v A ω=∴

2

L

v B ω

=……………②

由可解得:gL v

A

155

2=

gL v B 155

1

=

8.如图5-5-9所示,总长L 的光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,刚铁链刚脱离滑轮的瞬间速度为多少?

【解析】取底面为零势面,下落过程只有重力做功,机械能守恒,初态时:

4

221L mg E ?

?

=末态时:2221mv E = 由12E E = 有2

gL v =

9..如图5-5-10所示,将楔木块放在光滑水平面上靠墙边处并用手固定,然后在木块和墙面

之间放入一个小球,球的下缘离地面高度为H ,木块的倾角为θ,球和木块质量相等,一切接触面均光滑,放手让小球和木块同时由静止开始运动,求球着地时球和木块的速度.

【解析】此题的关键是要找到球着地时小球和木块的速度的关系。因为小球和木块总是相互接触

的,所以小球的速度v 1和木块的速度v 2在垂直于

接触面的方向上的投影相等,即:v 1cos θ=v 2sin θ

由机械能守恒定律可得:

mgH =mv 12/2+mv 22/2

由上述二式可求得:

v 1=

gH

2sin θ,

v 2

=

gH

2cos θ.

图5-5-7

图5-5-10

v 图5-5-9

验证机械能守恒定律实验(吐血整理经典题)

实验:验证机械能守恒定律 1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中,正确的是 ( ) A .重物质量的称量不准会造成较大误差 B .重物质量选用得大些,有利于减小误差 C .重物质量选用得较小些,有利于减小误差 D .纸带下落和打点不同步不会影响实验 2.用如图所示装置验证机械能守恒定律,由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大的阻力,这样实验造成的结果是( ) A .重力势能的减少量明显大于动能的增加量 B .重力势能的减少量明显小于动能的增加量 C .重力势能的减少量等于动能的增加量 D .以上几种情况都有可能 3.有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A 、B 、C 、D ,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为s 1、s 2、s 3。请你根据下列s 1、s 2、s 3的测量结果确定该纸带为(已知当地的重力加速度为9.791 m/s 2) ( ) A .61.0 mm 65.8 mm 70.7 mm B .41.2 mm 45.1 mm 53. 0mm C .49.6 mm 53.5 mm 57.3 mm D .60.5 mm 61.0 mm 60.6 mm

4.如图是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带.有关尺寸在图中已注明.我们选中n 点来验证机械能守恒定律.下面举一些计算n 点速度的方法,其中正确的是( ) A .n 点是第n 个点,则v n =gnT B .n 点是第n 个点,则v n =g (n -1)T C .v n =s n +s n +1 2T D .v n =h n +1-h n -1 2T 5.某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ,查得当地的重力加速度g =9.80 m/s 2。测得所用重物的质量为1.00 kg 。 (1)下面叙述中正确的是________。 A .应该用天平称出重物的质量 B .可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2 mm 的纸带来处理数据 C .操作时应先松开纸带再通电 D .打点计时器应接在电压为4~6 V 的交流电源上 (2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带,量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18 cm 、0.19 cm 、0.25 cm ,则可肯定________同学在操作上有错误,错误是________。若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A 、B 、C 到第一个点O 间的距离分别为15.55 cm 、19.20 cm 和23.23 cm 。则当打点计时器打点B 时重物的瞬时速度v =________ m/s ;重物由O 到B 过程中,重力势能减少了________J ,动能增加了________J(保留3位有效数字), 6.在“验证机械能守恒定律”的实验中,图(甲)是打点计时器打出的一条纸带,选取

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 ( 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能 守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = $ (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 [

高一物理典型例题

高一物理典型例题 关联速度1光滑水平面上有A、B两个物体,通过一根跨过定滑轮的轻绳子相连,如图,它们的质量分别为m A和m B,当水平力F拉着A向右运动,某时绳子与水平面夹角为θA=45?,θB=30?时,A、B两物体的速度之比VA:VB应该是________ 小船过河1若河宽仍为100m,已知水流速度是5m/s,小船在静水中的速度是4m/s,即船速(静水中)小于水速。求:1.欲使船渡河时间最短,求渡河位移? 2.欲使航行距离最短,船应该怎样渡河?求渡河时间? 平抛1小球从斜面上方一定高度处向着水平抛出,初速度v0,已知传送带的倾角为θ。1.若小球垂直撞击斜面,求飞行时间t1 ,求水平位移x1; 2.若小球到达斜面的位移最小,求飞行时间t2 求速度偏转角的正切值; 3.反向平抛,何时离斜面最远; 平抛实验1如右图所示在“研究平抛物体的运动”实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、 b、c和d为轨迹上的四点,小方格的边长为L,重力加速度为g。求: 1.小球做平抛运动的初速度大小为v0 2.b点时速度大小为vb

3.从抛出点到c点的飞行时间Tc 4.已知a点坐标(xy)求抛出点坐标 水平圆周1如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为30°,小球以一定速率绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动,求恰好离开斜面时线速度 竖直圆周1如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求: 1.物体在A点时弹簧的弹性势能; 2.物体从B点运动至C点的过程中产生的内能. 开普勒第三定律赤道卫星中同步轨道半径大约是中轨道半径的2倍,则同步卫星与中轨道卫星两次距离最近间隔时间_________。 万有引力两个完全相同的均匀球体紧靠在一起万有引力是F,用相同材料制成两个半径为原来一半的小球紧靠在一起的万有引力________。 黄金代换若分别在地球和某行星上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,其水平距离之比为k,且已知地球与该行星半径之比也为k,则地球的质量与该行星的质量之比_________。

重力势能和机械能守恒定律的典型例题

“重力势能和机械能守恒定律”的典型例题 【例1】如图所示,桌面距地面0.8m,一物 体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上. (1)以地面为零势能位置,计算物体具有的 势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中, 势能减少多少? (2)以桌面为零势能位置时,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少? 【分析】根据物体相对零势能位置的高度,直接应用公式计算即得. 【解】(1)以地面为零势能位置,物体的高 度h1=1.2m,因而物体的重力势能: Ep1=mgh1=2×9.8×1.2J=23.52J 物体落至桌面时重力势能: E p2=mgh2=2×9.8×0.8J=15.68J 物体重力势能的减少量: △E p=E p1-Ep2=23.52J-15.68J=7.84J

而物体的重力势能: 物体落至桌面时,重力势能的减少量 【说明】通过上面的计算,可以看出,物体的重力势能的大小是相对的,其数值 与零势能位置的选择有.而重力势能的变化是绝对的,它与零势能位置的选择无关,其变化值是与重力对物体做功的多少有关.当物体从支架落到桌面时重力做功: 【例2】质量为2kg的物体自高为100m处以5m/s的速度竖直落下,不计空气 阻力,下落2s,物体动能增加多少?重力势能减少多少?以地面为重力势能零位置,此时物体的机械能为多少?(g取10m/s2) 【分析】物体下落时,只受重力作用,其加速度a=g,由运动学公式算出2s末的速度和2s内下落高度,即可由定义式算出动能和势能. 【解】物体下落至2s末时的速度为: 2s内物体增加的动能: 2s内下落的高度为:

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题(每题6分,共36分) 1、下列说法正确的是:(选CD ) A 、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。(是只有重力和弹力做功) B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。(吊车匀速提高物体) C 、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。(受到一对平衡力) D 、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C) A.所具有的重力势能相等(质量不等) B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等) D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是(选A ) A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0) B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加(动能不变,势能减小) 4、如图所示,桌面高度为h ,质量为m 的小球,从离桌面高H 处 自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到 地面前的瞬间的机械能应为(选B ) A 、mgh B 、mgH C 、mg (H +h ) D 、mg (H -h ) 6、质量为m 的子弹,以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块, 并留在其中,下列说法正确的是(选BD ) A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能) B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力) C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功(一部分转化成热能) 二、填空题(每题8分,共24分) 7、从离地面H 高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k 倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为 H/k 。 8、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车,小车跟 绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码, 则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为 在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了80J ,机械能减少了32J ,则物体滑到斜面顶端时的机

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小? 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少? 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动? 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:如图,小球的质量为m ,悬线的长为L ,把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为,然后从静止释放,

机械能守恒定律典型例题精析(附答案)

机械能守恒定律 一、选择题 1.某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车,都使它移动相同的距离。两种情况下推力做功分别为W1和W2,小车最终获得的能量分别为E1和E2,则下列关系中正确的是()。 A、W1=W2,E1=E2 B、W1≠W2,E1≠E2 C、W1=W2,E1≠E2 D、W1≠W2,E1=E2 2.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是() A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况 D.三种情况中,物体的机械能均增加 3.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒定.则对于小球的整个上升过程,下列说法中错误的是() A.小球动能减少了mgH B.小球机械能减少了F阻H C.小球重力势能增加了mgH D.小球的加速度大于重力加速度g 4.如图所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小球在向右运动的整个过程中() A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增加 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先增大后减小 二、计算题 1.如图所示,ABCD是一条长轨道,其AB段是倾角为的斜面,CD段是水平的,BC是与AB和CD相切的一小段弧,其长度可以略去不计。一质量为m的物体在A点从静止释放,沿轨道滑下,最后停在D点,现用一沿轨道方向的力推物体,使它缓慢地由D点回到A点,设物体与轨道的动摩擦因数为,A点到CD间的竖直高度为h,CD(或BD)间的距离为s,求推力对物体做的功W为多少 2.一根长为L的细绳,一端拴在水平轴O上,另一端有一个质量为m的小球.现使细绳位于 水平位置并且绷紧,如下图所示.给小球一个瞬间的作用,使它得到一定的向下的初速度. (1)这个初速度至少多大,才能使小球绕O点在竖直面内做圆周运动 (2)如果在轴O的正上方A点钉一个钉子,已知AO=2/3L,小球以上一问中的最小速度开始运动,当它运动到O点的正上方,细绳刚接触到钉子时,绳子的拉力多大 3.如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地

高一物理必修1典型例题

高一物理必修1典型例题 例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。 甲乙 例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是 A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的 B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的 C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程 D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程 例3. 从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则在这段过程中 A. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m C. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是 A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。 B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。 C. 汽车以速度1v经过某一路标,子弹以速度2v从枪口射出,1v和2v均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。 例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v,后一半时间的平均速度为2v,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v,后一半位移的平均速度为2v,全程的平均速度又为多少? 例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间 B. 物体在不同时刻的位置 C. 物体在不同时间内的位移 D. 物体在不同时刻的速度 例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为m/s,在A、D间的平均速度为m/s,B点的瞬时速度更接近于m/s。 例8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零

高一物理机械能守恒解析及典型例题

高一物理机械能守恒解析及典型例题 (1)只有重力做功时机械能守恒. 设一个质量为m 的物体自然下落,经过高度为1h 的A 点(初位置)时速度为1v ,下落到高度为2h 的B 点(末位置)时速度为2v (图8-42),由动能定理得:21222 121mv mv W G -=. 又由重力做功与重力势能的关系得:21mgh mgh W G -= 则2121222121mgh mgh mv mv -=-或2221212 121mgh mv mgh mv +=+ 这表明,在自由落体中,物体的动能与重力势能之和保持不变,则机械能守恒. 事实上,上面推导过程中涉及重力做功与动能变化、势能变化的关系,与物体的运动轨迹形状无关,因而物体只受重力作曲线运动(如平抛运动、斜抛运动等)时,机械能也一定守恒. (2)只有弹力作用时机械能守恒. 如图8-43所示,一个质量为m 的小球被处于压缩状态的弹簧弹开,速度由1v 增大到2v ,由动能定理得:

1221222 121k k N E E mv mv W -=-= 由弹力做功与弹性势能的关系得:21p p N E E W -= 则2112p p k k E E E E -=-即2211p k p k E E E E +=+,物体的动能与弹性势能之和保持不变,机械能守恒. (3)既有重力做功,又有弹力做功,并且只有这两个力做功时,机械能也守恒. 如图8—44所示,一根轻弹簧一端固定在天花板上,另一端固定一质量为m 的小球,小球在竖直平面内从高处荡下,在速度由1v 增大到2v 的过程中,由动能定理得 21222 121mv mv W W N G -=+ 又由重力做功与重力势能的关系得21p p G E E W -= 由弹力做功与弹性势能的关系得''21p p N E E W -= 则212221212 121mv mv 'E 'E E E p p p p -=-+- 即222221112 1'21'mv E E mv E E p p p p ++=++,物体的动能、重力势能和弹性势能之和保持不变,机械能守恒.

机械能守恒定律题型总结

机械能守恒定律及其应用专题训练 题型一:机械能守恒的条件和判断 1.如图所示,一轻质弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( ) A .重物重力势能减小 B .重物重力势能与动能之和增大 C .重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少 2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是( ) A .做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒; B .做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒; C .外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒; D .物体若只有重力做功,机械能一定守恒. 3.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A 点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中 ( ). A .圆环机械能守恒 B .弹簧的弹性势能先增大后减小 C .弹簧的弹性势能变化了mgh D .弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 4.在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体机械能发生变化的是( ) A .用细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动 B .细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动 C .物体沿光滑的曲面自由下滑 D .用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动 答案:B 5.如图所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬线在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( ) A .A 球的速度大于 B 球的速度 B .A 球的动能大于B 球的动能 C .A 球的机械能大于B 球的机械能 D .A 球的机械能等于B 球的机械能 答案:ABD 6.如图所示的装置中,木块M 与地面间无摩擦,子弹m 以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中,然后,将弹簧压缩至最短,现将木块、子弹、弹簧作为研究对象,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统( ) A. 机械能守恒 B. 产生的热能等于子弹动能的减少量 C. 机械能不守恒 D. 弹簧压缩至最短时,动能全部转化成热能 题型二:链条(绳)类型: (1)不能把绳或链条当作质点处理,在绳或链条上速度大小相等,此种情况下应用机械能守恒,一定要选择零势能面;链条的动能和势能之和不变 (2)常采用守恒观点:E2=E1或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 7.如图所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L ,在桌的边缘,一根长L 的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大? B A

高一物理典型例题汇总

高一物理必修1知识集锦及典型例题 各部分知识网络 (一)运动的描述: -(D 表示物体位置的变动,可用从起点到终点的有向线段表示,是矢量 1(2》位移的大小小于或等于路程 Q )物理意义:表示物休位置变化的快慢 [平均速度严巻方向与位移方向相同 瞬时速度*当加-0时山二号^方向为那一刻的运动方向 「①速厦是 矢童,而逋率是标量 平均速率=遐遅 时何艸砲卒时间 ③瞬时速度的大小等于瞬时速率 [■物理意义:表示物体速度变化的快慢 I 加速度峠定小=汪汽速度的变化率人单位m/乳是矢量 ' 〔方向:与速度变化的方向相同■与速度的方向关系不确定 [意义:表示位移随时何的变化规律 应用:①判断运动性质〔匀速、变速、静止) 俨一E 图象丿 ②判斯运动方向(正方向、负方向) 1 ③比较运动快慢 I ④确定也移或时间等 图象] (意义:表示速度随时间的变化规律 应用:①确定某时刻的速度 ②求位移(面积) I 图象] ③判斷运匪性质(静止、匀速、匀变速、非匀变速) ④ 判断运动方向(正方向、负方向〉 ⑤ 出较加速度大小等 X [根据纸带上点谨的疏密判断运动情况 '实验:用打点计时器测速度{求两点间的平均速度卫=善 .粗略求瞬时速度’当心取很小的值时,瞬时速度釣等于平均速度 x=aT 2 , o (a 6 a 5 a 』(a 3 a ? aJ a 2 (3T) (推述运动的物理量v 速度 ⑶与速率的区别与联系2②平均速度二 运 动的描 述 测匀变速直线运动的加速度:△

「物理意义:表不物体速度蛮化的快馒 定义2=耳^(速度的变化率人单位m/d 矢量. 其方向与速度变化的方向相同,与速度方向的关系不确定 、速度、速度变化量 与加速度的区别 '意义;表示位移随时间的变化规律 应用:①判斯运动性质(匀速、变速、静止) 卩一£图象」②判断运动方向(正方向、负方向) ③比较运动快慢 、④确定位務或时间 靈臾匸表示速度随时间的变化规律 应用:①确定某时刻的速度 ② 求位移(面积) ③ 判断运动性质(静止、匀速、匀变速、非匀变速) ④ 判断运动方向(正方向、负方向) ?⑤比较加速度大小等 ,加速度恒定?速度均匀变化] Vt = v^+at 工=Sf+*亦 < —说=2a 工 一 询+讪 吟一y-二叫 a 与v 同向,加速运动;a 与v 反 向,减速运动。 咽 —II 匀变速 直线运€ 动 的规律 咱由落体运动 la=g

高一物理典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题 一. 各部分知识网络 (一)运动的描述: 测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=

a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。

(二)力: 实验:探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.

(三)牛顿运动定律: . 改变

(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡

二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm. (1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字); (2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图 象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求: (1)经过多长时间公共汽车能追上汽车? (2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少? 例5.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度

(完整版)高中物理机械能守恒经典习题30道带答案

一.选择题(共30小题) 1.(2015?金山区一模)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前两次克服摩擦力所做的功,则()A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1 C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f1 2.(2008?山东)质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v﹣t图象如图所示,由此可求() A.前25s内汽车的平均速度 B.前10s内汽车的加速度 C.前10s内汽车所受的阻力 D.15﹣25s内合外力对汽车所做的功 3.(2007?上海)物体沿直线运动的v﹣t图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则下列结论正确的是() A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为W B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为﹣2W C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为﹣0.75W 4.(2015?武清区校级学业考试)如图所示,物体在力F的作用下沿水平面移动了一段位移L,甲、乙、丙、丁四种情况下,力F和位移L的大小以及θ角均相同,则力F做功相同的是() A.甲图与乙图B.乙图与丙图C.丙图与丁图D.乙图与丁图5.(2015?赫山区校级一模)如图所示,A、B两物体质量分别是m A和m B,用劲度系数为k的弹簧相连,A、B 处于静止状态.现对A施竖直向上的力F提起A,使B对地面恰无压力.当撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做功为()

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

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1、动能定理应用的基本步骤 应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能. 动能定理应用的基本步骤是: ①选取研究对象,明确并分析运动过程. ②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和. ③明确过程始末状态的动能E k1及E K2 ④列方程 W=E K2一E k1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解. 2、应用动能定理的优越性 (1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制. (2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识. (3)用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力F 的大小、方向的变化,不能直接用W=Fscos α求出变力做功的值,但可由动能定理求解. 一、整过程运用动能定理 (一)水平面问题 1、一物体质量为2kg ,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s ,在这段时间内,水平力做功为( ) A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 2、 一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg ,u=0.1,现用水平外力F=2N ,拉其运动5m 后立即撤去水平外力F ,求其还能滑 m (g 取2 /10s m ) 3、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵 S L V V

机械能守恒定律典型分类例题

机械能守恒定律典型题分类 一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。(2)物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 作题方法: 一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点,把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来,并使之相等。 注意点:在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中,常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。 习题: 1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上,分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球,已知线长L a>L b>L c,则悬线摆至竖直位置时,细线中张力大小的关系是() A T c>T b>T a B T a>T b>T c C T b>T c>T a D T a=T b=T c 4、一质量m = 2千克的小球从光滑斜面上高h = 3.5米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R = 1m的 光滑圆环(如图)求: (1)小球滑至圆环顶点时对环的压力; (2)小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点; (3)小球从h0 = 2米处静止滑下时将在何处脱离圆环(g =9.8米/秒2)。 二、系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面 (1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。不做功,系统的机械能就不变。 (2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。 系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能 系统间的相互作用力分为三类:

动能和动能定理,机械能守恒典型例题和练习(精品)

学习目标 1. 能够推导并理解动能定理知道动能定理的适用围 2. 理解和应用动能定理,掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。 3. 确立运用动能定理分析解决具体问题的步骤与方法 类型一 .常规题型 例1. 用拉力F 使一个质量为m 的木箱由静止开始在水平冰道上移动了s ,拉力 F 跟 木 箱 前进的方向的夹角为,木箱与冰道间的动摩擦因数为,求木箱获得的速度αμ 例2. 质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上,若物体受水平力F 的作用从静止起通过位移s 时的动能为E1,当物体受水平力2F 作用,从静止开始通过相同位移s ,它的动能为E2,则: A. E2=E1 B. E2=2E1 C. E2>2E1 D. E1<E2<2E1 针对训练 材料相同的两个物体的质量分别为m1和m2,且m m 124=,当它们以相同的初动能在水平面上滑行,它们的滑行距离之比s s 12:和滑行时间之比 t t 12:分别是多少?(两物体与水平面的动摩擦因数相同)

类型二、应用动能定理简解多过程问题 例3:质量为m的物体放在动摩擦因数为μ的水平面上,在物体上施加水平力F 使物体由静止开始运动,经过位移S后撤去外力,物体还能运动多远? 例4、一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图2-7-6,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同.求动摩擦因数μ. 2-7-6 针对训练2 将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(g 取10m/s2)

《机械能守恒定律》题型探究及方法总结

《机械能守恒定律》题型探究及方法总结 湖北省襄樊市第四中学任建新441021 题型一机械能守恒的判断 例1下面列举的各个实例中,那些情况下机械能是守恒的?() ①一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落;②用细线拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动;③用细线拴着一个小球在光滑水平面内做匀速圆周运动;④拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升;⑤一物体沿光滑的固定斜面向下加速运动 A .②③⑤ B .①②④ C .①③④ D .②③④ 解析①④中的物体匀速运动,必然是有外力与重力或重力的分力相平衡,且在该力方向上发生了位移,故机械能不守恒;②③⑤中的物体在运动过程中只有重力做功,满足机械能守恒.答案A . 解后思悟 对机械能守恒的条件应从以下几个方面来理解:(1)只是系统内动能和势能的相互转化,没有其它形式能(如,例如所有做抛体运动的物体;②受其 失球A 落地后,B 从桌边下落期间,B 设A 球落地时速率为v 1,从A mgh =21(3m )v 12得:v 1= gh 3 2 从A 球落地到B 球落地的过程中,B 、C 212 2v 2= gh 3 5 ,即为C 球离开桌边时速度的大小. 解后思悟 如何选择研究对象,是解题最基础的一步,也是最关键的一步.对多个物体组成的系统,研究对象的选取要慎重,要灵活.根据实际需要,有时选用整个系统为研究对象,有时选用系统中的某一部分为研究对象. 在具体应用过程中,守恒定律的表述如下:(1)用系统状态量的增量表述:ΔE =0,即研究过程中系统的机械能增量为零;(2)用系统动能增量和势能增量间的关系表述:ΔE K =-ΔE P ,即系统动能的增加等于它势能的减少;(3)ΔE A =-ΔE B ,即系统中相互作用的A 物体机械能的增加,等于B 物体机械能的减少. 解答此题的容易犯的错误是没有注意到A 、B 两球与地面碰撞过程有机械能损失,却以为整个过程中机械能都是守恒的. 【备用例题】 如图1所示,固定在竖直面内的半径为R 的1/4光滑圆弧轨道AB 底端的切线水平,并和水平光滑轨道BC 连接.一根轻杆两端和中点分别固定有相同的小铁球(铁球可看作质点),静止时两端的小铁球恰好位于A 、B 两点.释放后杆和小球最终都滑到水平面 图1

高一物理必修一典型例题

高一物理必修一典型例题汇总 考点一 两类运动图象的比较 1.x -t 图象和v -t 图象的比较 ! 表示从正位移处开始一直做反向匀速直线运动 表示先正向做匀减速直线运动,再反向做匀 (1)“交点”??? x -t 图象中交点表示两物体相遇 v -t 图象中交点表示两物体该时刻速度相等 (2)“线”??? x -t 图象上表示位移随时间变化的规律 v -t 图象上表示速度随时间变化的规律 (3)“面积”??? x -t 图象上“面积”无实际意义 v -t 图象上“面积”表示位移 典型例题: 1.(多选)质点做直线运动的位移-时间图象如图所示,该质点( ) ;

A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒和第3秒的速度方向相反 C.在前2秒内发生的位移为零 D.在第3秒末和第5秒末的位置相同 [答案]AC 2.质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点() A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变 。 C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同 [解析]0~2 s内速度都为正,因此第1 s末的速度方向没有发生改变,A错误;图象的斜率表示加速度,1~3 s内图象的斜率一定,加速度不变,因此第2 s末加速度方向没有发生变化,B错误;前2 s内的位移为图线与 时间轴所围的面积,即位移x=1 2×2×2 m=2 m,C错误;第3 s末到第5 s末的位移为x=- 1 2×2×1+ 1 2×2×1=0, 因此这两个时刻质点处于同一位置,D正确. 3.(多选)下图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图象,则下列叙述正确的是() A.甲物体运动的轨迹是抛物线 B.甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m C.乙物体前2 s的加速度为5 m/s2 D.乙物体8 s末距出发点最远 。 [解析]甲物体的运动图象是x-t图象,图线不表示物体运动的轨迹,A错误;由题图甲可知4 s末甲位移最大,为80 m,B正确;乙物体的运动图象是v-t图象,前2 s做匀加速运动,计算得加速度为5 m/s2,2 s~4 s

机械能守恒典型例题带详解

第七章 机械能同步练习(一) 例1 以20m/s 的速度将一物体竖直上抛,若忽略空气阻力,g 取10m/s 2,试求: (1) 物体上升的最大高度; (2) 以水平地面为参考平面,物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。 解析 (1) 设物体上升的最大高度为H ,在物体整个上升过程中应用机械能守恒定律,有2 02 1mv mgH = , 解得10 22022 20?==g v H m=20m 。 (2) 设物体重力势能和动能相等的位置距地面的高度为h ,此时物体的速度为v ,则有2 2 1mv mgh =。 在物体被抛出到运动至该位置的过程中应用机械能守恒定律,有2 022 121mv mv mgh =+ 。 由以上两式解得10 42042 20?==g v h m=10m 。 点拨 应用机械能守恒定律时,正确选取研究对象和研究过程,明确初、末状态的动能和势能,是解决问题的关键。 本题第(2)问也可在物体从重力势能与动能相等的位置运动至最高点的过程中应用机械能守恒定律,由 221mv mgh = ,mgH mv mgh =+22 1 , 解得 2 20 2= =H h m=10m 。 例2 如图所示,总长为L 的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时下端A 、B 相平齐,当 略有扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大? 解析 这里提供两种解法。 解法一(利用E 2=E 1求解):设铁链单位长度的质量为ρ,且选取初始位置铁链的下端A 、B 所在的水平面为参考平面,则铁链初态的机械能为 214 1 4gL L Lg E ρρ=?=, 末态的机械能为 2222 1 21Lv mv E ρ== 。根据机械能守恒定律有 E 2=E 1, 即 2241 21gL Lv ρρ=,解得铁链刚脱离滑轮时的速度 2 gL v =。 解法二(利用△E k =-△E p 求解):如图所示,铁链刚离开滑轮时,相当于原来的BB ’部分移到了 AA ’的位置。重力势能的减少量 24 1 221gL L Lg E p ρρ=?=?-, 动能的增加量 2 2 1Lv E k ρ=?。 根据机械能守恒定律有 △E k =-△E p , 即 224 1 21gL Lv ρρ=, 解得铁链刚脱离滑轮时的速度 2 gL v = 。 点拨 对于绳索、链条之类的物体,由于发生形变,其重心位置相对物体来说并不是固定不变的,能否确定重心的位置,常是解决该类问题的关键。可以采用分段法求出每段的重

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