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时间:2019-05-11
《2011走向高考贾凤山高中总复习物理5章末》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、章末整合一、动能定理的理解及应用1.对动能定理的理解(1)W总=W1+W2+W3+…是包含重力在内的所有力做功的代数和,若合外力为恒力,也可这样计算:W总=F合lcosα.(2)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式,当题目中涉及到位移时可优先考虑动能定理.(3)做功的过程是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号,它并不意味着“功就是动能增量”,也不意味着“功转变成了动能”,而是意味着“功引起物体动能的变化”.(4)动能定理公式两边每一项都是标量,因此动能定理是一个标量方程.2.应用动能
2、定理的注意事项(1)明确研究对象的研究过程,找出始、末状态的速度(2)对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等),明确各力的做功大小及正、负情况.(3)有些力在运动过程中不是始终存在,若物体运动过程中包含几个物理过程,物体运动状态、受力等情况均发生变化,则在考虑外力做功时,必须根据不同情况,分别对待.(4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程,解题时,可以分段考虑,也可视为一个整体过程,列出动能定理求解.[例1](2009·威海模拟)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,放有两个质量分别为m和2m的可视为质点的小球A和B,两球
3、之间用一根长为L的轻杆相连,小球B到水平面的高度为h.两球从静止开始下滑,不计球与地面碰撞时的机械能损失,且地面光滑,当地的重力加速度为g.试求:(1)小球B沿斜面下滑的时间;(2)两球在光滑水平面上运动时的速度大小;(3)此过程中杆对B球所做的功.[解析](1)设两球组成的系统沿斜面下滑时加速度的大小为a,根据牛顿第二定律有:3mgsinθ=3ma解得a=gsinθ(2)由于不计摩擦及碰撞时的机械能损失,因此两球组成的系统机械能守恒.两球在光滑水平面上运动时的速度大小相等,设为v根据机械能守恒定律有:[答案][总结评述]本题
4、涉及的考点有:牛顿第二定律、机械能守恒定律、动能定理.综合性较强,考查学生分析、解决物理问题的能力.[例2]特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面.如图所示,战士甲水平拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直,然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦及空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,求:(1)战士甲释放前对滑轮的水平拉力F;(2)战士乙滑动过程中的最大速度.[解析](1)设
5、乙静止时AP间距离为h,由几何关系得d2+h2=(2d-h)2解得h=d对滑轮受力分析如图甲,则有FT+FTcosθ=mgFTsinθ=F解得F=mg.(2)乙在滑动过程中机械能守恒,滑到绳的中点位置最低,速度最大.此时APB三点构成一正三角形.二、机械能守恒的判断及应用1.机械能是否守恒的判断(1)物体只受重力,只发生动能和重力势能的相互转化,如自由落体运动、抛体运动等,机械能守恒.(2)只有弹簧弹力做功,只发生动能和弹性势能的相互转化,如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧,和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来
6、说,机械能守恒.(3)系统既受重力和弹簧的弹力又受其他力作用,但只有重力和弹力做功,只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化,如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中,对物体和弹簧组成的系统来说,机械能守恒.(4)除受重力(或弹力)外,还受其他力,但其他力不做功,或其他力做功的代数和为零,如物体在沿斜面拉力F的作用下沿斜面向下运动,其拉力的大小与摩擦力的大小相等,在此运动过程中,其机械能守恒.只要满足上述条件之一,机械能一定守恒.2.应用机械能守恒定律的解题思路(1)明确研究对象,即哪些物体参与了动能和势能的相互
7、转化,选择合适的初态和末态.(2)分析物体的受力并分析各个力做功,看是否符合机械能守恒条件,只有符合条件才能应用机械能守恒定律.(3)正确选择守恒定律的表达式列方程,可对分过程列式,也可对全过程列式.(4)求解结果并说明物理意义.[例3]如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为θ=30°,另一边与水平地面垂直,顶端有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时,将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不计.当A沿斜面下滑距离s后,细线突然断了.求物块
8、B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)[解析]设细线断前一瞬间A和B速度的大小为v,A沿斜面下滑s的过程中,A的高度降低了ssinθ,B的高度升高了s.物块A和B以及地球组成的系统机械能守恒,物块A机械能的减少量等于物块B机械能的增加量,即4mgssinθ-·4mv2=
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