2018版第5章章末专题复习

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1、章末专题复习（对应学生用书第101页）［知识结构旻图］［导图填充］①Ficosa(2)y③Focosa⑤mgh⑥Ek2-Eki⑦Ek2+Ep2⑧一A£p⑨一△必［思想方法］1.微元法2.等效法3.机车启动模型4.功能关系［高考热点］1.功和功率2.动能定理和功能关系的应用1.机械能守恒和能量守恒的应用物理模型I轻杆模型中的机械能守恒1•模型构建轻杆两端(或两处)各固定一个物体，整个系统一起沿斜面运动或绕某点转动，该系统即为机械能守恒中的轻杆模型.2.轻杆模型的四个特点(1)忽略空气阻力和各种摩擦.(2)平动时两物体线速度相等，转动时两物体角速度相等.(3)杆对

2、物体的作用力并不总是指向杆的方向，杆能对物体做功，单个物体机械能不守恒.(4)对于杆和物体组成的系统，没有外力对系统做功，因此系统的总机械能守恒.3.解决轻杆模型应注意的三个问题(1)明确轻杆转轴的位置，从而确定两物体的线速度是否相等.(2)杆对物体的作用力方向不再沿着杆，故单个物体的机械能不守恒.(3)杆对物体做正功，使其机械能增加，同时杆对另一物体做负功，使其机械能减少，系统的机械能守恒.—如图5-1所示，在长为厶的轻杆中点A和端点B处各固定一质量为m的球，杆可绕轴。无摩擦的转动，使杆从水平位置无初速度释放摆下.求当杆转到竖直位置时，轻杆对/、B两球分别做

3、了多少功?Vaa如6图5-1【自主思考】(1)摆动过程中，A.B两球组成的系统机械能是否守恒?［提示］守恒，因杆为轻杆，且无摩擦.(1)力、B两球速度大小有什么关系？［提示］Vb=2va.［解析］A.B和杆组成的系统机械能守恒，以B的最低点为零重力势能参考平面可得2mgL—A球与B球在各个时刻对应的角速度相同，故i)b=2pa由以上两式得-［3gL_/12g厶5=、15，5根据动能定理，对于力球有WA+rj—0,所以鸭彳=—0.2〃?g厶对于B球有所以必=0.2加g厶.［答案］—0.2加g厶Q.2mgL［突破训练］1.如图5・2所示，质量分别为2加和3加的两个

4、小球/、B固定在一根轻质直角尺的两端，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴.AO.BO的长分别为2厶和厶开始时直角尺的/O部分处于水平位置而〃在O的正下方，让该系统由静止开始自由转动，求:QB图5-2⑴当A到达最低点时，A小球的速度大小vA;(2)B球能上升的最大高度任(3)要使肓角尺能绕转轴。顺时针方向转动，至少需要对该系统做的功W.【导学号：84370251］［解析］⑴直尺和两小球组成的系统机械能守恒，A.B转动的角速度始终相同，由v=cor得,vA=2vs图甲由系统的机械能守恒得A£pJ=++1c1(Va^即ling•2厶=㊁•2加力+㊁•3加I+3mg

5、•L解得VA=8gA11-(2)B球到达最大高度吋速度为零，设该位置位于0A杆竖直位置向左偏了a角,如图乙所示.则有2wg*2Lcosa=3mgL(+sina)八7得：sina=25，则：3球能上升的最大高度h=L(l+sina)=32L25=1.28厶.(3)转动过程中系统的重力势能最大时，动能最小.要使直角尺能绕转轴0顺时针方向转动，系统应转到动能最小处，如图丙所示.取Q4杆的初始位置为零势能参考点，则系统的重力势能为图丙Ep=2〃2g2厶cos0+3〃gZzSin0即：£p=mgZz(4cos0+3sin0)W5mgL,系统的重力势能最大值Epm=5m

6、gL系统位于初始位置的重力势能E^=—3mg'L由功能关系有：W=AE严,贝U：W=Ep_Epo=8mgL则：至少要对该系统做功W=^mgL.［答案］(1)、/晋⑵L28厶(3)跖g厶［教師备选］如图所示，半径为7?的光滑圆环竖直固定，质量为3加的小球/套在圆环±;长为27?的刚性（既不伸长也不缩短）轻杆一端通过狡链与力连接，另一端通过较链与滑块B连接；滑块B质量为加，套在水平固定的光滑杆上.水平杆与圆环的圆心0位于同一水平线上.现将/置于圆环的最高处并给力一微小扰动（初速度视为0）,使力沿圆环顺时针自由下滑，不计一切摩擦，A.B均视为质点，重力加速度大小为g

7、.求：（1M滑到与圆心O同高度时的速度大小；（2）力下滑至杆与圆环第一次相切的过程中，杆对B做的功.［解析］⑴当A滑到与O同高度时，A的速度沿圆环切向向下，B的速度为0,由机械能守恒定律得3mg/?=

8、x（3m）（72,解得v=y^2gR.⑵杆与圆环相切时，力的速度沿杆方向，设为血，此时B的速度设为如,根据杆不可伸长和缩短，得Va=VbCOS0.2由几何关系得cos&=§y［5由机械能守恒定律得3m由动能定.理得W=~^tTlV^［答案］(1)7顽(2)咛並mgR高考热点I用动力学和能量的观点解决多过程问题1•问题概述多过程问题在高考中常以压轴题的形式出现，涉

9、及的模型主要有：木板滑块模型、传送带模