高一物理竞赛辅导——能量守恒

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1、高一物理校本学习资料编制人：潘海啸审查人：□共享□自用印80份2011年5月班级：姓名：高一物理竞赛辅导——能量守恒（一）　　　连接体能量守恒和动能定理一、基础知识和技能例1：如图所示，两个小物体的质量分别为m和M（M＞m）用细绳连接，跨在足够高的半径为R的光滑半圆柱体的两端，当连接体从静止开始运动，试求绳将m从底端拉至圆柱体顶这一过程中，绳对m所做的功。例2：如图所示,一根轻的刚性杆长为2l,中点A和右端点B各固定一个质量为m,的小球,左端O为水平转轴.开始时杆静止在水平位置,释放后将向下摆动.问杆从开始释放到

2、摆到竖直位置的过程中,杆对B球做了多少功?二、结合运动的合成分解例3：如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0．5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0．2kg．自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°．绳长0．2m，不计一切摩擦．求：（1）此过程中重力对小圆球做功为多少？（2）外力F做功为多大？（3）小圆球在此位置的瞬时速度大小是多少．（取g=10m/s2）三、临界问题例4：砝码A、B和小球C的质量都等于m，球C

3、挂在滑轮中点的轻绳上，A、B、C原来处于静止状态，一切摩擦不计，小球在下降过程中速度最大时，图中的角q为（）（A）30°，（B）45°，（C）60°，（D）以上都不对。思考：求C下落的最大位移该如何思考？巩固练习1、如图所示，物体A、B质量相同，在倾角为30°的光滑斜面上，滑轮及绳子质量均不计，现将系统由静止释放，则物体A在下降h距离时的速度大小为（）（A），（B）2，（C）／2，（D）。2：如图所示,半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定有一个质量为

4、m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B.放开盘让其自由转动,问:(1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?(2)A球转到最低点时的线速度是多大?(3)在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?3、如图所示，直角形的刚性杆被固定，水平和竖直部分均足够长。质量分别为m1和m2的A、B两个有孔小球，串在杆上，且被长为L的轻绳相连。忽略两球的大小，初态时，认为它们的位置在同一高度，且绳处于拉直状态。现无初速地将系统释放，忽略一切摩擦，试求B球运动L/2时的速度v2。

5、4、如图所示,一轻绳通过无摩擦的定滑轮与放在倾角为30°的光滑斜向上的物体m1连接,另一端和套在光滑竖直杆上的物体m2连接,图中定滑轮到竖直杆的距离为m,又知当物体m2由图中位置（与定滑轮等高）从静止开始下滑1m时,m1和m2受力恰好平衡.求:(1)m2下滑过程中的最大速度.(2)m2下滑的最大距离连接体能量守恒和动能定理答案例1：（2＋p）MmgR／2（M＋m）例2：例3：答案（1）小球重力所做功为（2）外力F做功（3）将小球和框架槽看作一个系统，则系统动能定理：其中为小球的质量和小球此时的速度，为框架槽的质量

6、和此时的速度．由运动的分解得：代入上述方程：：例4：D（120度）课后练习1、A2、答案:(1)(2)(3)3、A、B系统机械能守恒，（设末态A球的瞬时速率为v1）过程的方程为：m2g=+①在末态，绳与水平杆的瞬时夹角为30°，设绳子的瞬时迁移速率为v，根据“第三部分”知识介绍的定式，有：v1=v/cos30°,v2=v/sin30°两式合并成：v1=v2tg30°=v2/②解①、②两式，得：v2=4、答案:(1)2.15m/s(2)2.3m