5.利用机械能守恒定律解题的方法

①选取研究对象,确定物理过程。

②分析该物理过程是否满足机械能守恒定律。

③规定零势能参考平面,列式计算。

注意:列式时,要养成这样的习惯,等式作便是初状态的机械能而等式右边是末状态的机械能,这样有助于分析的条理性。

典型例题

[例1]在下列物理过程,机械能守恒的有                     (  )

 A、把一个物体竖直向上匀速提升的过程

 B、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程

 C、汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程

 D、从高处竖直下落的物体落在竖直的弹簧上,压缩弹簧的过程,对弹簧,物体和地球这一系统

[解答]向上匀速提升物体的过程中,除重力做功还有向上的外力做正功,物体的机械能增加;卫星运动只受重力作用,机械能守恒;汽车关闭发动机以后,要受到阻力的作用,机械能减小;物体压缩弹簧的过程中只有重力,弹簧的弹力做功,所以对整个系统总机械能守恒(而系统中物体或弹簧机械能不守恒)。

[点评]本题考查的是机械能守恒定律适合的条件.

[例2]如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中(     )

A.重物重力势能减小             

B.重物重力势能增大

C.  重物的机械能不变

D. 重物机械能减小

[解答] 物体从水平位置释放后,在向最低点运动时,物体的重力势能不断减小,动能不断增大.弹簧不断被拉长,弹性势能变大.所以物体减少的重力势能一部分转化为自身的动能,另一部分转化为弹簧的动能.对整个系统机械能守恒,而对重物来说,机械能减少.答案:AD

[点评]本题中的机械能守恒的对象是重物和弹簧组成的系统.而不是系统内部的单个物体.搞清研究对象是本题的关键.

[例3]如图所示,小球用不可伸长的长为L的轻绳悬于O点,小球在最低点的速度必需为多大时,才能在竖直平面内做完整个圆周运动?

   [解答]在整个过程中,小球只受到重力做功,绳中的拉力不做功.所以在整个过程中小球的机械能守恒. 设最低的速度为v,取最低点为零势能平面.则

     最低点的机械能E1=mv2

     小球要在竖直平面内完成整个运周运动,在最高点的速度为起码为

     则在最高点的机械能E2=EK+EP=m()2+mg×2R

     根据机械能守恒定律E1=E2 mv2=m()2+mg×2R

     代入数据得v=

[点评]本题用机械能守恒定律,在解题过程中注意解题的方法和步骤。

方法总结:在用机械能守恒定律解题注意研究对象的选取,同时要注意零势能平面的选取,对同一个物理过程,所选取得平面一定要相同。

 0  155032  155040  155046  155050  155056  155058  155062  155068  155070  155076  155082  155086  155088  155092  155098  155100  155106  155110  155112  155116  155118  155122  155124  155126  155127  155128  155130  155131  155132  155134  155136  155140  155142  155146  155148  155152  155158  155160  155166  155170  155172  155176  155182  155188  155190  155196  155200  155202  155208  155212  155218  155226  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网