高一物理機(jī)械能守恒復(fù)習(xí)(免費(fèi))絕對(duì)值

機(jī)械能守恒（二）學(xué)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)：學(xué)問(wèn)點(diǎn)梳理1、機(jī)械能守恒定律的兩種表述：（1）在只有重力做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。（2）假如沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力，物體只發(fā)生動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變。2、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解：（1）當(dāng)探討對(duì)象（除地球以外）只有一個(gè)物體時(shí)，往往依據(jù)是否“只有重力做功”來(lái)判定機(jī)械能是否守恒；當(dāng)探討對(duì)象（除地球以外）由多個(gè)物體組成時(shí)，往往依據(jù)是否“沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力”來(lái)判定機(jī)械能是否守恒。（2）“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在該過(guò)程中，物體可以受其它力的作用，只要這些力不做功，或所做功的代數(shù)和為零，就可以認(rèn)為是“只有重力做功”。3、對(duì)機(jī)械能守恒條件的相識(shí)：假如沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力，物體只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律．沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力，這是守恒條件．【例1】如圖物塊和斜面都是光滑的，物塊從靜止沿斜面下滑過(guò)程中，物塊機(jī)械能是否守恒？系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？解析：以物塊和斜面系統(tǒng)為探討對(duì)象，很明顯物塊下滑過(guò)程中系統(tǒng)不受摩擦和介質(zhì)阻力，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒。又由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒可以得知：斜面將向左運(yùn)動(dòng)，即斜面的機(jī)械能將增大，故物塊的機(jī)械能肯定將削減。點(diǎn)撥：有些同學(xué)一看本題說(shuō)的是光滑斜面，簡(jiǎn)單錯(cuò)認(rèn)為物塊本身機(jī)械能就守恒。這里要提示兩條：⑴由于斜面本身要向左滑動(dòng)，所以斜面對(duì)物塊的彈力N和物塊的實(shí)際位移s的方向已經(jīng)不再垂直，彈力要對(duì)物塊做負(fù)功，對(duì)物塊來(lái)說(shuō)已經(jīng)不再滿(mǎn)意“只有重力做功”的條件。⑵由于水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒，斜面肯定會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能也只能是由物塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)移而來(lái)，所以物塊的機(jī)械能必定削減。4、機(jī)械能守恒定律的各種表達(dá)形式：（1），即；（2）；；點(diǎn)撥：用（1）時(shí)，須要規(guī)定重力勢(shì)能的參考平面。用（2）時(shí)則不必規(guī)定重力勢(shì)能的參考平面，因?yàn)橹亓?shì)能的變更量與參考平面的選取沒(méi)有關(guān)系。尤其是用，只要把增加的機(jī)械能和削減的機(jī)械能都寫(xiě)出來(lái)，方程自然就列出來(lái)了。5、解題步驟：⑴確定探討對(duì)象和探討的過(guò)程。⑵推斷機(jī)械能是否守恒。（3）確定探討的初、末狀態(tài)，選定零勢(shì)能面。（4）選定一種表達(dá)式，依據(jù)機(jī)械能守恒方程列式求解。機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用：經(jīng)典試題【例2】如圖所示，半徑為的光滑半圓上有兩個(gè)小球，質(zhì)量分別為，由細(xì)線(xiàn)掛著，今由靜止起先無(wú)初速度自由釋放，求小球升至最高點(diǎn)時(shí)兩球的速度？學(xué)科網(wǎng)學(xué)科網(wǎng)解析：球沿半圓弧運(yùn)動(dòng)，繩長(zhǎng)不變，兩球通過(guò)的路程相等，上升的高度為；球下降的高度為；對(duì)于系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：學(xué)科網(wǎng)；學(xué)科網(wǎng)學(xué)科網(wǎng)學(xué)科網(wǎng)【例3】如圖所示，勻稱(chēng)鐵鏈長(zhǎng)為，平放在距離地面高為的光滑水平面上，其長(zhǎng)度的懸垂于桌面下，從靜止起先釋放鐵鏈，求鐵鏈下端剛要著地時(shí)的速度？學(xué)科網(wǎng)學(xué)科網(wǎng)方法1、選取地面為零勢(shì)能面：學(xué)科網(wǎng)方法2、桌面為零勢(shì)能面：學(xué)科網(wǎng)解得：學(xué)科網(wǎng)【例4】質(zhì)量為0.02的小球，用細(xì)線(xiàn)拴著吊在沿直線(xiàn)行駛著的汽車(chē)頂棚上，在汽車(chē)距車(chē)站15m處起先剎車(chē)，在剎車(chē)過(guò)程中，拴球的細(xì)線(xiàn)與豎直方向夾角θ＝37°保持不變，如圖所示，汽車(chē)到車(chē)站恰好停住.求：學(xué)科網(wǎng)（1）起先剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的速度；（2）汽車(chē)在到站停住以后，拴小球細(xì)線(xiàn)的最大拉力。（取g＝10m／s2，37°＝0.6，37°＝0.8）解析：（1）小球受力分析如圖代人數(shù)值解得T＝0.28N【例5】如圖所示，一根長(zhǎng)為，可繞軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)桿，已知，質(zhì)量相等的兩個(gè)球分別固定在桿的端，由水平位置自由釋放，求輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的速度？解析：球在同一桿上具有相同的角速度，，組成一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)重力勢(shì)能的變更量等于動(dòng)能的增加量，選取水平位置為零勢(shì)能面，則：解得：【例6】如圖所示，半徑分別為R和r的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道相通，一小球以肯定的速度先滑上甲軌道，通過(guò)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的段，又滑上乙軌道，最終離開(kāi)兩圓軌道。若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力都恰好為零，試求水平段的長(zhǎng)度。，將、代入，可得課堂練習(xí)（一）1．若不計(jì)空氣的阻力，以下實(shí)例中運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械能守恒的是（）A．物體沿斜面勻速下滑B．物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)C．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)D．用細(xì)繩拴著小球，一端為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)2．設(shè)質(zhì)量1.0的物體從傾角為300，高2.0m的光滑斜面由靜止起先下滑，那么當(dāng)它滑到斜面中點(diǎn)時(shí)刻所具有的機(jī)械能是（取地面為參考平面）（）FA、零B、20焦耳C、40焦耳D、10焦耳F3．如圖所示，物體在斜面上受到平行于斜面對(duì)下拉力F作用，沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)，已知拉力F大小恰好等于物體所受的摩擦力，則物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，()圖2A、作勻速運(yùn)動(dòng)；B圖2C、機(jī)械能保持不變；D、機(jī)械能減小。4．如圖2所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是（） A．重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變 B．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變 C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變 D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變5．一個(gè)人站在陽(yáng)臺(tái)上，以相同的速率v0分別把三個(gè)球豎直向上拋出、豎直向下拋出、水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則三個(gè)球落地時(shí)的速率：（）A、上拋球最大B、下拋球最大C、平拋球最大D、三個(gè)球一樣大6．圖中圓弧軌道是在豎直平面內(nèi)的1/4圓周，在B點(diǎn)，軌道的切線(xiàn)是水平的．一質(zhì)點(diǎn)自A點(diǎn)從靜止起先下滑，不計(jì)滑塊與軌道間的摩擦和空氣阻力，則在質(zhì)點(diǎn)剛要到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小和剛滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小分別為()A．0，gB．g，gC．2g，gD．2g，2g7．如圖所示，一根長(zhǎng)為l1的橡皮條和一根長(zhǎng)為l2的繩子（l1<l2）懸于同一點(diǎn)，橡皮條的另一端系一A球，繩子的另一端系一B球，兩球質(zhì)量相等，現(xiàn)從懸線(xiàn)水平位置（繩拉直，橡皮條保持原長(zhǎng)）將兩球由靜止釋放，當(dāng)兩球擺至最低點(diǎn)時(shí)，橡皮條的長(zhǎng)度與繩子長(zhǎng)度相等，此時(shí)兩球速度的大小為（）A．B球速度較大 B．A球速度較大C．兩球速度相等 D．不能確定8．如圖所示，從H高處以v平拋一小球，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)小球距地面高度為h時(shí)，其動(dòng)能恰好等于其勢(shì)能，則（） A． B．h＜C．h＞D．無(wú)法確定*9．人站在h高處的平臺(tái)上，水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，物體落地時(shí)的速度為v，以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則有：（）A．人對(duì)小球做的功是B．人對(duì)小球做的功是C．小球落地時(shí)的機(jī)械能是D．小球落地時(shí)的機(jī)械能是*10．質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)和2L的不伸長(zhǎng)繩上。先將小球拉至同一水平位置如圖示從靜止釋放，當(dāng)二繩豎直時(shí)，則：（）A、兩球速度一樣大B、兩球的動(dòng)能一樣大C、兩球的機(jī)械能一樣大D、兩球所受的拉力一樣大二、填空題11．以初速度v0豎直上拋一小球。若不計(jì)空氣阻力，在上升過(guò)程中，從拋到小球動(dòng)能削減一半所經(jīng)過(guò)的時(shí)間是。12．如圖所示，4，1，A與桌面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離0.8m，A、B原來(lái)靜止。則B剛落到地面時(shí)的速度為，B落地后，A在桌面上能接著滑行米才能靜止下來(lái)。（g取10m2）*13．如圖所示，一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，下端固定在水平桌面上，上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的物體A，A靜止時(shí)彈簧的壓縮量為ΔL1，在A上再放一個(gè)質(zhì)量也是m的物體B，待A、B靜止后，在B上施加一豎直向下的力F，使彈簧再縮短ΔL2，這時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為。突然撤去力F，則B脫離A向上飛出的瞬間彈簧的長(zhǎng)度應(yīng)為。這時(shí)B的速度是。三、計(jì)算題14．如圖所示，以速度v0=12m／s沿光滑地面滑行的小球，上升到頂部水平的跳板上后由跳板飛出，當(dāng)跳板高度h多大時(shí)，小球飛行的距離s最大？這個(gè)距離是多少？（10m／s2）15．如圖所示，讓擺球從圖中的A位置由靜止起先下擺，正好擺到最低點(diǎn)B位置時(shí)線(xiàn)被拉斷.設(shè)擺線(xiàn)長(zhǎng)l＝1.6m，懸點(diǎn)到地面的豎直高度為H＝6.6m，不計(jì)空氣阻力，求：（1）擺球落地時(shí)的速度。（2）落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離（g＝10m／s2）。 參考答案1、2、B3、4、D5、D6、C7、A8、C9、10、11、12、0.80.1613、L，14、3.6m=7.2m15、（1）＝10.8m／s（2）4m。（二）1．一個(gè)物體由靜止沿長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑斜面下滑。當(dāng)物體的速度達(dá)到末速度一半時(shí)，物體沿斜面下滑的長(zhǎng)度是（）A、4B、（-1）LC、2D、2．如圖所示，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下敘述正確的是（）A．小球和彈簧總機(jī)械能守恒B．小球的重力勢(shì)能隨時(shí)間勻稱(chēng)削減C．小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的削減量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量3．用力Ｆ把質(zhì)量為ｍ的物體從地面舉高ｈ時(shí)物體的速度為v，則（

）A．力Ｆ做功為ｍｇｈ

B．重力做功為－ｍgｈC．合力做功為

D．重力勢(shì)能增加為ｍgｈ4．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在光滑的水平桌面上，用輕繩繞過(guò)桌邊光滑的定滑輪與質(zhì)量為2m的砝碼相連，讓繩拉直后使砝碼從靜止起先下降h的距離時(shí)砝碼未落地，木塊仍在桌面上，這時(shí)砝碼的速率為（） A． B．C．D．*圖7BAm2m2llO5．質(zhì)量不計(jì)的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長(zhǎng)度分別為2l和l，支架可繞固定軸O圖7BAm22lO A．A球的最大速度為2 B．A球的速度最大時(shí)，兩小球的總重力勢(shì)能最小 C．A球的速度最大時(shí)，兩直角邊與豎直方向的夾角為450 D．A、B兩球的最大速度之比v1∶v2=2∶1*6．如圖所示，一細(xì)繩的上端固定在天花板上靠近墻壁的O點(diǎn)，下端拴一小球，L點(diǎn)是小球下垂時(shí)的平衡位置，Q點(diǎn)代表一固定在墻上的瘦長(zhǎng)釘子，位于直線(xiàn)上，N點(diǎn)在Q點(diǎn)正上方，且，M點(diǎn)與Q點(diǎn)等高.現(xiàn)將小球從豎直位置（保持繩繃直）拉開(kāi)到與N等高的P點(diǎn)，釋放后任其向L搖擺，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力可忽視不計(jì)，小球到達(dá)L后.因細(xì)繩被長(zhǎng)釘攔住，將起先沿以Q為中心的圓弧接著運(yùn)動(dòng)，在此以后（） A．小球向右擺到M點(diǎn)，然后就擺回來(lái) B．小球沿圓弧擺到N點(diǎn)，然后豎直下落 C．小球?qū)⒗@Q點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，直至細(xì)繩完全纏繞在釘子上為止D．以上說(shuō)法都不正確二、填空題7．將長(zhǎng)為2Ｌ的勻稱(chēng)鏈條，放在高4Ｌ的光滑桌面上，起先時(shí)鏈條的一半長(zhǎng)度處于桌面，其余從桌邊下垂，從今狀態(tài)釋放鏈條，設(shè)鏈條能平滑地沿桌邊滑下，則鏈條下端觸地速度為。8．一輕繩上端固定，下端連一質(zhì)量為0.05千克的小球。若小球搖擺過(guò)程中輕繩偏離豎直線(xiàn)的最大角度為60°，則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩中張力的最大值為牛，最小值為。(g取10米/秒2)9、1N，0.25N*9一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多）．在圓管中有兩個(gè)直徑比細(xì)管內(nèi)徑略小的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2。它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1，m2，R與v0應(yīng)滿(mǎn)意的關(guān)系式是_。三、計(jì)算題10．如圖所示，半徑為r，質(zhì)量不計(jì)的圓盤(pán)盤(pán)面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤(pán)面的光滑水平固定軸O，在盤(pán)的最右邊緣固定有一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r／2處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B．放開(kāi)盤(pán)讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和削減了多少？（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線(xiàn)速度是多少？（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中半徑向左偏離豎直方向的最大角度是多少？*11．如圖所示，光滑圓管形軌道部分平直，部分是處于豎直平面內(nèi)半