【新课标】2013年高考物理 核心考点解读+名师点评 机械能守恒定律

新课标2013年高考考前预测核心考点专项突破 机械能守恒定律 预测题1．如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以某一初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的形状为半径R=2.5 m的圆截去了左上角l27°的圆弧，CB为其竖直直径，(sin53°=0.8 cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2)求： (1)．小球经过C点的速度大小； (2)．小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小； (3)．平台末端O点到A点的竖直高度H和小球从O点水平抛出时的速度。 解析：（1）小球沿轨道恰好通过最高点C，重力提供向心力，即mg=m , 解得vC= =5m/s。 （2）小球从B点到C点，由机械能守恒定律有 mvC2+2mgR= mvB2， 在B点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有FN — mg=m , 解得FN=6.0N。 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为6.0N。 【名师点评】机械能守恒定律是高中物理重要知识点，与机械能守恒定律相关的综合问题是高考考查热点。此题以平抛小球进入竖直面内的圆轨道运动切入，意在考查竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律、牛顿运动定律、平抛运动等知识点。押中指数★★★★。 预测题2．重力势能EP=mgh实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式应为Ep=-G 。式中的G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体的质量，r为物体到地心的距离，并以无限远处的引力势能为零势能。一颗质量为m的地球卫星，在离地高度为H处环绕地球做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球质量未知。试求： （1）卫星做匀速圆周运动的线速度； （2）卫星的引力势能； （3）卫星的机械能； （4）若要使卫星能飞离地球（飞到引力势能为零的地方），则卫星至少要具有多大的初速度从地面发射？ 解析： (1) 卫星环绕地球做匀速圆周运动轨道半径r=R+H， 卫星绕地球做匀速圆周运动，G =m ，在地球表面，G =mg， 联立解得：v=R 。 (2) 由Ep=-G ，r=R+H和G =mg， 联立解得：Ep=-