高考物理机械能守恒定律急解

北京第四中学

1.如图,一个固定的楔形木块,其斜面的倾角,另一侧垂直于地面,顶部有一定的滑轮,两端分别与木块和相连,质量为。一开始你会压在地上,然后放开你的手,让它滑下斜坡,上升。块和斜面之间没有摩擦。假设细线滑下斜坡后突然断裂。找出该块的最大高度。

2.如图,轻长的绳子水平跨在两个小天车上,质量悬挂在绳子上的一点,等于两个滑轮之间的距离。对轻绳两端施加垂直向下的恒力,先握住滑车使绳子处于水平平直状态,将滑车从静止状态释放,滑车下落过程中保持两端张力不变。

(1)物体下落距离大时,物体加速度为零?

(2)在木块下落过程中,克服末端恒力所做的功是什么?

(3)求下落过程中的最大速度和最大距离。

回答和分析:

1 、( 1.2s)

[解决方案]

设A块沿斜面下滑S距离时的速度为v,由机械能守恒得到:

v2+mgs=4mgssin30 =2mgs (1)

细线突然断裂的瞬间,B块的垂直上升速度为V,然后B做垂直向上投掷运动。设上升距离为h,由机械能守恒得到:mv2=mgh (2)

b块最大上升高度:H=h+s (3)

由(1)、(2)、(3)的解为:h = 1.2s。

描述:

我们用机械能守恒定律来解决上述问题,也可以用牛顿定律来解决。这个问题是联体问题,牛顿定律中没有要求。有条件的同学可以试试。

2 、[l/,(-1)mgl,,l]

[解决方案]

(1)

当作用在木块上的组合外力为零时,其加速度为零,根据三角函数可以得到组合外力为零的位置,即绳子与垂直方向夹角θ= 60°的位置,木块下落高度:h=l?tan30 =l/.

(2)

在(1)给出的过程中,C端上升距离为h'=

∴克服c端的恒力f的做功如下:

W=F?h'=( -1)mgl

(3)

根据动能定理,W=EK2-EK1,即拉力和重力对块体所做的功等于块体动能的增量。当物体下落X时,根据动能定理,有:mgx-2mg( )= mv2。

在下落过程中,物体先加速后减速,物体加速度为零时速度达到最大。

即当x=h时,vm=

v=0时,落块距离最大,所以mgH=2mg()。

H= l

注意:

这个问题是典型的函数关系练习。建议有能力的同学将力F转化为物体M,分析三个物体的运动性质。如果熟悉速度的合成和分解,还是可以做上面的计算。