试题-全国-2009_高一物理暑假复习（一）上海科技版.rar

用心爱心专心高一物理暑假复习（一）上海科技版【本讲教育信息】一、教学内容：复习机械能守恒定律等内容二、考点点拨这部分内容是高中知识的重点、难点，是高考重点考查的内容，在高中的地位十分重要三、跨越障碍1.机械能守恒定律的两种表述⑴在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。⑵如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。对机械能守恒定律的理解：①机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v，也是相对于地面的速度。②当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功。2.机械能守恒定律的各种表达形式⑴，即；⑵；；用⑴时，需要规定重力势能的参考平面。用⑵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ΔE增=ΔE减，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。3.应用机械能守恒定律解题的一般步骤（1）选取适当的系统作研究对象，确定系统的研究过程（2）对研究对象进行受力分析，考察系统的机械能守恒条件（3）选取恰当的零势能面，确定系统内各物体初、末态的机械能（4）运用机械能守恒定律，列出方程解题4.机械能守恒定律的应用（1）用机械能守恒定律求变力做功如果物体只受重力和弹力作用，或只有重力或弹力做功时，满足机械能守恒定律。如果求弹力这个变力做的功，可用机械能守恒定律来求解。（2）机械能守恒定律与圆周运动的综合问题。当系统内的物体都在做圆周运动，若机械能守恒，则可利用机械能守恒定律列一个方程，但未知数有多个，因此必须利用圆周运动的知识补充方程，才能解答相关问题。（3）机械能守恒定律与动量守恒定律的综合问题。若系统的机械能和动量均守恒，则可利用动量守恒定律和机械能守恒定律求解相关问题。（4）机械能守恒定律与绳连问题的综合问题。若系统内的物体通过不可伸长的细绳相连接，系统的机械能守恒，但只根据机械能守恒定律不能解决问题，必须求出绳连物体的速度关联式，才能解答相应的问题。例1：如图所示，质量m=2kg的物体，从光滑斜面的顶端A点以v0=5m/s的初速度滑下，在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零，已知从A到B的竖直高度h=5m，求弹簧的弹力对物体所做的功。解析：由于斜面光滑故机械能守恒，但弹簧的弹力是变力，弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。取B所在水平面为零参考面，弹簧原长处D点为弹性势能的零参考点，则状态A：EA=mgh+mv02/2对状态B：EB=－W弹簧+0由机械能守恒定律得：W弹簧=－（mgh+mv02/2）=－125（J）例2：如图所示，半径为r，质量不计的圆盘与地面垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B。放开盘让其自由转动，问：（1）A球转到最低点时的线速度是多少？（2）在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？解析：该系统在自由转动过程中，只有重力做功，机械能守恒。设A球转到最低点时的线速度为vA，B球的速度为vB，则据机械能守恒定律可得：mgr－mgr/2=mvA2/2+mvB2/2据圆周运动的知识可知：vA=2vB由上述二式可求得vA=设在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是θ（如图所示），则据机械能守恒定律可得：mgr·cosθ－mgr（1+sinθ）/2=0易求得θ=sin－1例3：如图所示，长为L的轻绳，一端用轻环套在光滑的横杆上（轻绳和横杆的质量都不计），另一端连接一质量为m的小球，开始时，将系球的绳子绷紧并转到与横杆平行的位置，然后轻轻放手，当绳子与横杆成θ角时，小球速度在水平方向的分量大小是多少？竖直方向的分量大小是多少？解析：对于轻环、小球构成的系统，在水平方向上不受外力作用，所以在水平方向动量守恒。又由于轻环的质量不计，在水平方向的动量恒为零，所以小球的动量在水平方向的分量恒为零，小球速度在水平方向的分量为零。又因为轻环、小球构成的系统的机械能守恒，所以mgLsinθ=mvy2/2即vy=.此为速度竖直方向的分量例4：在水平光滑细杆上穿着A、B两个刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不可伸长的轻绳与C球连接（如图所示），开始时三球静止，二绳伸直，然后