2012版高中物理全程复习方略配套课件：5.3机械能守恒定律及其应用 (沪科版).ppt

（3）设小球由D点到S点的过程中阻力做功为W，则由动能定 理得： （4分） 而且vD=vB=10 m/s （1分） 解得:W=－68 J （2分） 答案：（1）10 m/s （2）43 N （3）－68 J 【变式训练】如图所示，倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A和B，两球之间用一根长为L的轻杆相连，下面的小球B离斜面底端的高度为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，求： （1）两球都进入光滑水平面时两小球运动的速度大小； （2）此过程中杆对B球所做的功. 【解析】（1）由于不计摩擦力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： 解得： （2）根据动能定理， 对B球有 解得 答案：(1) (2) 【例证3】一个质量m＝0.20 kg的小球 系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖立 的圆环上的B点，弹簧的上端固定于环 的最高点A，环的半径R＝0.50 m，弹簧 的原长L0＝0.50 m，劲度系数为 4.8 N/m，如图所示，若小球从图中所示 位置B点由静止开始滑到最低点C时，弹簧 的弹性势能Ep＝0.60 J.取重力加速度g＝10 m/s2，(弹簧处于原长时，弹性势能为零)则小球到C点时的速度vC的大小为多少？ 【标准解答】以弹簧和小球及地球组成的系统为研究对象， 小球从B滑到C的过程中，机械能守恒，由题图分析可知小球 在B点时弹簧的长度L＝R＝0.50 m＝L0，弹簧处于原长状 态，弹性势能为零，取C点为重力势能零点. 对小球从B到C，由机械能守恒定律得： 且hCD=R+Rcos60° 代入数据得：vC=3 m/s 答案：3 m/s 如图所示，U型管内装有同种液体，右 管管口用盖板A密闭，两液面的高度差 为h，U型管中液体总长度为4h，U型管 中横截面处处相同.先拿去盖板A，液体 开始流动（不计一切摩擦），当两液面 高度相平时，右侧液体下降的速度为 ( ) A. B. C. D. 能量转化过程中的对象不清楚 【易错分析】对易错选项及错误原因具体分析如下： 【正确解答】设U型管中液体单位长度的质量为m0，因为不 计一切摩擦，大气压力对液体做的总功为零，所以整个液柱 在下降过程中机械能守恒.当两管液面相平时，系统减少的 重力势能等于系统动能的增加量，即 解得 正确答案：D 1.（2010·安徽高考）伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点.如果在E或F处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点.这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小 ( ) A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关 C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关 【解析】选C. 由题意知物体在运动过程中不受阻力，满足 机械能守恒的条件，设下落的高度为H，则有 只与高度有关，故C正确. 2.（2011·南京模拟）用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的 小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直.放手后 小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取作 零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时 功率为( ) A. B. C. D. 【解析】选C.设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时 的速度为v，距离最低点的高度为h，则由机械能守恒定律得 解得 此时细绳与水平方向夹角为30°，所以重力的瞬时功率为 故C正确. 3.(2011·南通模拟)如图所示，A、B 两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳 系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与 O′点在同一水平面上，分别将A、B球 拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处 于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静