《2018高中物理第七章机械能守恒定律7.11分分钟搞定系统机械能守恒问题学案新人教版必修2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高中物理第七章机械能守恒定律7.11分分钟搞定系统机械能守恒问题学案新人教版必修2.doc（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、分分钟搞定系统机械能守恒问题 【狮目标有的帔】 、考点突破 知识点 考纲要求 题型 分值 系统机械 能守恒 会分析和计算系统机械能守恒问题 选择题 计算题 6868 分 、重难点提示 判断系统机械能是否守恒。 【耐要点朋突就 所谓多体是指所研究的对象包含两个或两个以上的物体组成的系统， 题难度比较大，首先需要判定系统的机械能是否守恒。 判定多个物体组成的系统机械能是否守恒的方法为： （1 1） 重力和系统内弹力做功不改变系统的机械能； 系统内物体之间机械能的互相转化） （2 2） 除了重力和系统内弹力以外，其他力做功的代数和等于系统机械能的改变量，即 除了重力和系统内弹力以外，其他力做了多少正
2、功，系统的机械能就增加多少；除了重力和 系统内弹力以外，其他力做了多少负功， 系统的机械能就减少多少。 一、四种典型模型： （1 1）轻绳连体类 这一类题目，系统除重力以外的其他力对系统不做功， 系统内部的相互作用力是轻绳的 拉力，而拉力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换， 并没有 其他形式的能参与机械能的转换，所以系统的机械能守恒。 IL F 1 r PIF r EsnHf , i -a rwa i vw m不计摩擦，系统由静 止开始运动的过程中（ ） i1_ m M A.A. M m各自的机械能分别守恒 B.B. M减少的机械能等于 m增加的机械能 C.C. M减
3、少的重力势能等于 m增加的重力势能 D.D. M和 m组成的系统机械能守恒 思路分析：M下落过程中，绳的拉力对 M做负功，M的机械能不守恒，减少； m上升过 程中，绳的拉力对 m做正功，m的机械能增加，A A 错误；对M m组成的系统，机械能守恒， 易得 B B、D D 正确；M减少的重力势能并没有全部用于 m重力势能的增加，还有一部分转变成 M m的动能，所以 C C 错误。 答案：BDBD 例题 3 3 如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为 m的球，杆可绕无 摩擦的轴0转动，使杆从水平位置无初速度释放。求当杆转到竖直位置时，轻杆对 A B两 球分别做了多少功? 思路分析：设
4、当杆转到竖直位置时， A球和B球的速度分别为 VA和VB。如果把轻杆、两 球组成的系统作为研究对象，那么由于杆和球的相互作用力做功总和等于零， 故系统机械能 守恒。 111 若取B的最低点为重力势能参考平面，可得： 2 2mg= mv2 + m+ mgL又因A 2 2 2 根据动能定理，可解出杆对 A B做的功。 L 1 2 对 A有：WA+ m = mu 0 0,所以 WA=- 0.2 0.2 mgL 2 2 1 2 对 B有: W+ mgL= mB 0 0，所以 VB 0.2 0.2 mgL 2 答案：一 0.2 0.2 mgL 0.2 0.2 mgL in/j -ivl【招展升华高分最取
5、】 j _ I-*1! I - * 【综合拓展】 用机械能守恒定律解决“非质点”模型问题 重力势能的变化与运动的过程无关， 只与初、末状态有关，对于不可视为质点的物体(常 球与B球在各个时刻对应的角速度相同，故 VB= 2VA 6 见于“链条、液柱”模型)，可对物体分段找等效重心的位置变化来确定势能的变化，只要 研究对象在变化过程中符合机械能守恒条件， 即可用机械能守恒定律进行求解。 这种思想也 是解决变力做功过程中势能变化的基本方法。 满分训练：如图所示，长为I的均匀铁链对称挂在一轻质小滑轮上， 某一微小的扰动使 铁链向一侧滑动，则铁链完全离开滑轮时速度大小为( ) A-.2gl B.,gl
6、 5 5 D D刀 2 2 思路分析：设铁链的总质量为 m以小滑轮上端为零势能点，则铁链的机械能为： E= 1 i i 2 2x mgx I = 一 mgl，铁链完全离开滑轮时，速度为 v,则机械能 E= 2 4 4 1 1 2 g| -mg-mv!，由机械能守恒定律得 E= E,所以v = ，故选项 C C 对。 答案：C C I 【易错警示】正确区分系统的内力和外力 如何区分一个力是内力还是外力呢？这就要看我们在选取研究对象时，是否包含这个 力，如果力在系统内，那么就算作内力； 如果选取的研究对象不包含这个力在内， 那么就算 作外力。例如：在粗糙的水平面上， 一物体在水平力 F的作用下做匀
7、速直线运动， 那么如果 选取物体和水平面做整体研究， 水平面与物体间的摩擦力就算作内力， 此时系统受合外力 F, 且做功，所以系统机械能不守恒；如果选取物体做研究对象， F与摩擦力f均算作外力，则 单个物体的机械能是守恒的。 满分训练：判断下列情况机械能是否守恒 (1 1)如图，物体在斜面上受到平行斜面向下的拉力 F的作用，沿斜面向下运动。拉力 F的大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在运动过程中机械能是否守恒？ (2 2)如图，光滑滑轮两端用轻绳挂着两个质量相等的物体， 则在两物体运动的过程中, 系统的机械能是否守恒？ 7 答案：（1 1）如果选取斜面、物体、地面三者来组成研究系统，则内力包括摩擦力 f、支 持力N重力G,外力包括拉力F,由机械能守恒条件判断系统机械能不守恒。如果选物体、 地面来组成研究系统，则内力包括重力 G支持力N,外力包括拉力F、摩擦力f,合外力做 功为零，则此系统机械能守恒。 （2 2）在两物体运动的过程中， 选任一物体为研究对象， 拉力T做了功。Ti对m做负功， 而m对绳子的拉力T1 对绳子做正功，同理 T2与T2也是一个做正功一个做负功，且绝对值 相同，所以拉力做功为零，系统机械能守恒。如选两物体与轻绳整体为研究对象， T变为内 力，系统只有重力做功，系统机械能守恒。