2018版高考物理 知识复习与检测 第五章 机械能本章学科素养提升

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1、第五章机械能1．在应用机械能守恒定律处理实际问题时，经常遇到像“链条”“液柱”类的物体，其在运动过程中将发生形变，其重心位置相对物体也发生变化，因此这类物体不能再看作质点来处理．2．一般情况下，可将物体分段处理，确定质量分布均匀的规则物体各部分的重心位置，根据初、末状态物体重力势能的变化列式求解．例1　如图1所示，一条长为L的柔软匀质链条，开始时静止在光滑梯形平台上，斜面上的链条长为x0，已知重力加速度为g，Lx0)．图1答案　解析　链

2、条各部分和地球组成的系统机械能守恒，设链条的总质量为m，以平台所在位置为零势能面，当斜面上链条长为x时，有－x0g·x0sinα＝mv2－xg·xsinα解得v＝.1．利用等效法计算势能变化时一定要注意等效部分的质量关系，即根据物体的相对位置关系将物体分成若干段，在应用相关规律求解时要注意对应各部分的质量关系．2．解决涉及重力势能变化的问题时，物体的位置变化要以重心位置变化为准．规范答题要求：适当的文字叙述，突出关键公式，公式符号与题目对应，说明假设的未知量符号．例2　(13分)如图2所示，质量m＝2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后，恰

3、好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道，其中B点为圆弧轨道的最低点，C点为圆弧轨道的最高点，圆弧AB对应的圆心角θ＝53°，圆半径R＝0.5m．若小球离开水平面运动到A点所用时间t＝0.4s，求：(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s2)图2(1)小球沿水平面飞出的初速度v0的大小．(2)到达B点时，小球对圆弧轨道的压力大小．(3)小球能否通过圆弧轨道的最高点C？说明原因．答案　(1)3m/s　(2)136N　(3)见解析【书面表达过程】　(1)小球离开水平面运动到A点的过程中做平抛运动，有vy＝gt(1分)根据几何关

4、系可得tanθ＝(1分)代入数据，解得v0＝3m/s(1分)(2)由题意可知，小球在A点的速度vA＝(1分)小球从A点运动到B点的过程，满足机械能守恒定律，有mv＋mgR(1－cosθ)＝mv(2分)设小球运动到B点时受到圆弧轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FN－mg＝m(1分)代入数据，解得FN＝136N(1分)由牛顿第三定律可知，小球对圆弧轨道的压力大小为FN′＝FN＝136N(1分)(3)假设小球能通过最高点C，则小球从B点运动到C点的过程满足机械能守恒定律，有mv＝mg·2R＋mv(2分)在C点有F向＝m(1分)代入数据，解得F向＝

5、36N>mg(1分)所以小球能通过最高点C.