高中物理機(jī)械能守恒定律典例解題技巧

1、機(jī)械能守恒典型習(xí)題一、單個物體的機(jī)械能守恒 判斷一個物體的機(jī)械能是否守恒有兩種方法：（1）物體在運動過程中只有重力做功， 物體的機(jī)械能守恒。（2）物體在運動過程中不受媒質(zhì)阻力和摩擦阻力，物體的機(jī)械能守恒。所涉及到的題型有四類：（1）阻力不計的拋體類。（2）固定的光滑斜面類。（3）固 定的光滑圓弧類。（4）懸點固定的擺動類。（1）阻力不計的拋體類包括豎直上拋；豎直下拋；斜上拋；斜下拋；平拋，只要物體在運動過程中所受的空氣阻力不計。那么物體在運動過程中就只受重力作用，將也只有重力做功，通過重力做功，實現(xiàn)重力勢能與機(jī)械能之間的等量轉(zhuǎn)換，因此物體的機(jī)械能守恒。/口 L,例：在身為h的空中以初速度V0拋

2、也一物體，不計空氣阻力，求物體落地時的速度大?。糠治觯何矬w在運動過程中只受重力，也只有重力做功，因此物體的機(jī)械能守恒，選水平地面為零勢面，則物體拋出時和著地時的機(jī)械能相等mgh （mv； ；mv：得：vt 4v2gh（2）固定的光滑斜面類在固定光滑斜面上運動的物體，同時受到重力和支持力的作用，由于支持力和物體 運動的方向始終垂直，對運動物體不做功，因此，只有重力做功，物體的機(jī)械能守 恒。例，以初速度V。沖上傾角為 光滑斜面，求物體在斜面上運動的距離是多少?分析：物體在運動過程中受到重力和支持力的作用，但只有重力做功，因此物體的機(jī)械能守恒，選水平地面為零勢面，則物體開始上滑時和到達(dá)最高時的機(jī)械能

3、相等21 2v0mv0 mgh mgs sin個于： s 2 2g sin(3)固定的光滑圓弧類在固定的光滑圓弧上運動的物體，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始終沿 圓弧的法線方向而和物體運動的速度方向垂直，對運動物體不做功，故只有重力做 功，物體的機(jī)械能守恒 例：固定的光滑圓弧豎直放置，半徑為 R, 一體積不計的金屬球在圓弧的最低點至少具有多大的速度才能作一個完整的圓周運動？分析：物體在運動過程中受到重力和圓弧的壓力，但只有重力 功，因此物體的機(jī)械能守恒，選物體運動的最低點為重力勢能 勢面，則物體在最低和最高點時的機(jī)械能相等要想使物體做一個完整的圓周運動，物體到達(dá)最高點時必須具有的最小速

4、度為：Vt 4R所以 Vo 2ml 則 viV2答案：D5.如圖5-3-19所示為某同學(xué)設(shè)計的節(jié)能運輸系統(tǒng). 斜面軌道的傾角 為37 ,木箱與軌道之間的動摩擦因數(shù)以=.設(shè)計要求：木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量 m= 2 kg的貨物裝入木箱，木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時，自動裝貨裝置立刻將貨物 御下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，接著再重復(fù)上述過程.若 g取10 m/s2, sin 37=, cos 37 =.求：（1）離開彈簧后，木箱沿軌道上滑的過程中的加速度大?。唬?）滿足設(shè)計要求的木箱質(zhì)量.6.如圖5320所示，一個質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊

5、緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為（）mgR mgR mgR mgR3.如圖5-3-22所示，一根跨越光滑定滑輪的輕繩，兩端各有一雜技演員 （可視為 質(zhì)點），演員a站于地面，演員b從圖示的位置由靜止開始向下擺，運動過程中繩 始終處于伸直狀態(tài)，當(dāng)演員 b擺至最低點時，演員a剛好對地面無壓力，則演員a與演員b質(zhì)量之比為（）A. 1 ： 1B, 2 ： 1C, 3 ： 1 D, 4 ： 14 .如圖5-3-23所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各 系一小球a和球質(zhì)量為m靜置于地面；b球質(zhì)量為3mi用手托住，高度為h,此 時輕繩剛好拉緊.從

6、靜止開始釋放 b后，a可能達(dá)到的最大高度為（）A. hB.C. 2hD.5 .如圖5-3-24所示，在動摩擦因數(shù)為的水平面上有一質(zhì)量為 3 kg 的物體被一個勁度系數(shù)為120 N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開，物 體離開彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了 m才停下來，下列說法正確 的是（g 取 10 m/s 2）（）A.物體開始運動時弓M簧的彈性勢能 Ep= JB.物體的最大動能為JC.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時物體的速度最大D.當(dāng)物體速度最大時彈簧的壓縮量為 x= m8.如圖5 327所示，小球從A點以初速度V0沿粗糙斜面向上運動，到達(dá)最高點 B 后返回A, C為AB的中點.下列說法中正確的是()A.小千從A出發(fā)

7、到返回A的過程中，位移為零，合外力做功為零B.小千從A到C過程與從C到B過程，減少的動能相等C.小千從A到B過程與從B到A過程，損失的機(jī)械能相等D.小千從A到C過程與從C到B過程，速度的變化量相等11.圖 5-3-30如圖5-3-30所示，AB為半徑R= m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右 端平滑對接.小車質(zhì)量 Ml= 3 kg,車長L= m,車上表面距地面的高度h= m.現(xiàn) 有一質(zhì)量 m 1 kg的滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到 B端后沖上小車.已知 地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)以=,當(dāng)車運行了 s時，車被地面裝置鎖定.(g= 10 m/s2)試求：(1)滑塊到達(dá)B端時，軌道對它支持力的大小；(2)車被鎖定時，車右端距軌道B 端的距離；(3)從車開始運動到被鎖定的過程中， 滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大??；(4)滑塊落地點離車左端的水平距離.2.如圖7711所示，質(zhì)量為2誼口 m可看做質(zhì)點的小球 AB,用不計質(zhì)量的不可伸長的細(xì)線相連，跨在固定的半徑為R的光滑圓柱兩側(cè)，開始時A球和B球與圓柱軸心等高，然后釋放 A B兩球，則B球到達(dá) 最高點時的速率是多少？圖 77 112.解：此題用運動學(xué)很難解答，但選取 A B球及細(xì)線為研究系統(tǒng)，重力以外 的力不做功，故用機(jī)械能守恒定律