机械能守恒定律及其应用机械能守恒定律机械能守恒定律的各.doc

机械能守恒定律及其应用一、(1),即;(2);;点评:用(1)时,需要规定重力势能的参考平面。用(2)时则不必规定重力势能的参考平面,因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系。尤其是用,只要把增加的机械能和减少的机械能都写出来,方程自然就列出来了。【例1】如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分别为2L和L。开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方。让该系统由静止开始自由转动,求:⑴当A到达最低点时,A小球的速度大小v;⑵B球能上升的最大高度h;【例2】如图所示,半径为的光滑半圆上有两个小球,质量分别为,由细线挂着,今由静止开始无初速度自由释放,求小球升至最高点时两球的速度?【例3】如图所示,游乐列车由许多节车厢组成。列车全长为L,圆形轨道半径为R,(R远大于一节车厢的高度h和长度l,但L>2πR).已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动,在轨道的任何地方都不能脱轨。试问:在没有任何动力的情况下,列车在水平轨道上应具有多大初速度v0,才能使列车通过圆形轨道而运动到右边的水平轨道上?【例4】如图所示,均匀铁链长为,平放在距离地面高为的光滑水平面上,其长度的悬垂于桌面下,从静止开始释放铁链,求铁链下端刚要着地时的速度?【例5】如图所示,一根长为,可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆,已知,质量相等的两个球分别固定在杆的端,由水平位置自由释放,求轻杆转到竖直位置时两球的速度?【例6】小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力。然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大?【例7】如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道。若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零,试求水平CD段的长度。二、机械能守恒定律及其应用1.(2002年全国春季高考试题)如图6—3—2所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、—3—3,小球自a点由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a→b→,当物体运动到某高度时,他的动能恰为重力势能的一半,不计空气阻力, /3g —3—6所示,一光滑倾斜轨道与一竖直放置的光滑圆轨道相连,圆轨道的半径为R,一质量为m的小球,从高H=3R处的A点由静