第1章 习题课 机械能守恒定律的应用（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

习题课　机械能守恒定律的应用 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 考点一 考点二 课时作业 巩固演练 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 考点一　多物体组成的系统机械能守恒问题 1．多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的。 2．关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 3．机械能守恒定律表达式的选取技巧 对多个物体组成的系统列守恒方程时常有两种表达形式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2①或ΔEk＝－ΔEp②，运用①式需要选取合适的参考平面，运用②式无需选取参考平面，只要判断系统动能(或势能)的增加量和势能(或动能)减少量即可，所以处理多物体组成系统问题用第②式较为方便。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [归纳总结] 系统机械能守恒问题的处理方法 由两个物体和轻杆(或轻绳)组成的系统，若没有摩擦力和阻力做功时，运动过程中只有重力势能、动能之间的相互转化，系统满足机械能守恒定律。处理这类问题的方法： 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 (1)找到两物体的速度关系，从而确定系统动能的变化。 (2)找到两物体上升或下降的高度关系，从而确定系统重力势能的变化。 (3)按照系统动能的增加(减少)量等于重力势能的减少(增加)量列方程求解。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2.如图所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B(可以当作质点)，杆长为l，将轻杆从水平位置由静止开始释放，不计空气阻力。当轻杆通过竖直位置时，小球A、B的速度各是多少？ 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 考点二　机械能守恒定律和动能定理的应用 机械能守恒定律和动能定理的比较 　　规律 内容　　 机械能守恒定律 动能定理 表达式 E1＝E2 ΔEk＝－ΔEp ΔEA＝－ΔEB W＝ΔEk 应用范围 只有重力或 弹力做功时 无条件限制 关注角度 守恒的条件和初、末状态机械能的形式及大小 动能的变化及合力做功情况 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [归纳总结] 对单个物体(包括地球为系统)只受重力作用时，动能定理和机械能守恒定律表达式有时没有区别；对两个物体组成的系统应用机械能守恒定律较方便；对有摩擦力或其他力做功的情况下要用动能定理列方程。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 3.如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B与水平直轨道相切。一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径R＝0.2 m，小物块的质量m＝0.1 kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2。求： (1)小物块在B点时速度的大小； (2)小物块在水平面上滑动的最大距离。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 4.如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，求此时砝码的速度以及轻绳对砝码做的功。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 课时作业 巩固演练 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 eq \a\vs4\al([典例1])　如图所示，斜面的倾角θ＝30°，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点上有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮。开始时两物块都位于与地面距离为eq \f(1,2)H的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落。若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值。(滑轮的质量、半径和摩擦均可忽略不计) [解析]　设B刚下落到地面时速度为v，由系统机械能守恒得 m2geq \f(H,2)－m1geq \f(H,2)sin 30°＝eq \f(1,2)(m1＋m2)v2① A以速度v上滑到顶点过程中机械能守恒，则 eq \f(1,2)m1v2＝m1g(eq \f(H,2)－eq \f(H,2)sin 30°)② 由①②得eq \f(