高中物理总复习（二轮复习专题攻略）之动量与能量：动能定理、机械能守恒、功能关系的应用Wo

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1、宴轮复匀专题攻略弦动能定理机械能守恒、功能关系的应用【典例1】如图所示，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从户点水平抛出，恰好从光滑圆弧加加的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径0.3m,B小球到达力点时的速度为=4m/sog取10m/s2,求:小球做平抛运动的初速度％);"点与力点的高度差;小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。【解析】(1)由题意知小球到昇点的速度q沿曲线上昇点的切线方向，对速度分解如图所示:小球做平抛运动，市平抛运动规律得：Vo=Vs=vacoso=2m/s⑵小球由P至M的过程由动能定理得：nigh=如说一寺〃诒解得：力=0

2、.6m(3)小球从/点到C点的过程中，由动能定理得：一刃g(/fcos〃+斤)=*〃戒一如说解得：m/s2小球在Q点由牛顿第二定律得：凡•+〃$=〃*解得：氐=8N由牛顿第三定律得：陀=甩=8N方向竖直向上【答案】(1)2m/s(2)0.6m(3)8N,方向竖直向上【典例2】如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧静止放于光滑斜面上，其一端固定，另一端恰好与水平线力〃平齐；长为0的轻质细绳一端固定在0点，另一端系一质量为/〃的小球，将细绳拉至水平，此时小球在位置C；现由静止释放小球，小球到达最低点〃时，细绳刚好被拉断，〃点与〃〃相距力；之后小球在运动过程屮恰好与弹簧接触并沿斜面方向压缩弹簧，

3、弹簧的最大压缩量为庆试求：(1)细绳所能承受的最大拉力用(2)斜面倾角G的正切值；(3)弹簧所获得的最大弹性势能Q。【解析】(D小球由Q运动到0的过程机械能守恒，贝牡昭£=扌血说解得：巩=逼^在』点由牛顿第二定律得：isg—专解得：Q3昭由牛顿第三定律知，细绳所能承受的最大拉力为3昭(2)小球由Q运动到启的过程做平抛运动〉贝牡诸=2&r解得：V,—tan&=彳=^⑶小球到达£点时,有：说=诒+说=2君(A+£)小球在压缩弾普的过程中，小球与弾普组成的系统机械能守恒，贝I」：鸟=昭脸血解得：珂=昭(于J^^+A+Z)【答案】(1)3〃妊⑵彳!⑶〃矽#7+力+。【典例3】(多选)(2015•

4、新课标全国II,21)如图所示，滑块吕、方的质量均为/〃，自套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距力，力放在地面上，曰、力通过较链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦,a、力可视为质点，重力加速度大小为呂。贝％)A.日落地前，轻杆对“一直做正功B.a落地时速度大小为J簸C.白下落过程中，其加速度大小始终不大于gD.自落地前，当自的机械能最小时，方对地面的压力大小为〃好【解析】滑块b的初速度为零，末速度也为零，所以b的运动为先加速后减速，所以轻杆对b先做正功，后做员功，选项A错误；以滑块办b及轻杆为研究对象，系统的机械能守恒，当a刚落地时，b的速度为零，则罰=話说+0,即勺=寸鬲，选项B正

5、确；3、“的先后受力如團所示。由刁的受力图可知，臼下落过程中，杆対臼的作用效果为先推后拉，其加速度大小先小于g后大于g，选项c错误；当白落地前杆对白的推力减为零的吋刻杆对b的作用力也为零，此吋方的加速度为零，方的机械能最大，曰的机械能最小，这时〃受重力、支持力，且F、产吨,由牛顿第三定律可知，方对地面的压力大小为加g，选项D正确。【答案】BD【方法总结】1.应用动能定理的“四点注意”(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系；(2)动能定理的表达式是一个标量式，不能在某方向上应用动能定理；(3)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉

6、及加速度和时间，比动力学研究方法更简便；(4)当物体的运动包含多个不同过程吋，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能泄理求解。1.应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程”“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况；“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息。2.动能定理在多过程问题中的应用(1)对于多个物理过程要仔细分析，将复杂的过程分割成一个一个子过程，分别对每个过程分析，得出每个过程遵循的规律。当每个过程都可以运用动能定理时，可以选择分段或全程应用动能定理，题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单

7、，方便。(2)应用全程法解题求功时，有些力可能不是全过程都作用的，必须根据不同的情况分别对待，弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功，哪些力做功，做正功还是负功，正确写出总功。3.运用机械能守恒定律解题时要注意：①系统的选取•不同的系统有的机械能守恒,有的不守恒。②过程的选取•在不同的过程中有的机械能守恒，有的不守恒。③是否守恒的判断。④表达式的选用•机械能守恒的表达式常用的有仏=伦A加-A仇A饼-A②等,具体选用哪一种表达