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能量守恒定律应用专题


2021/3/11
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2 如图所示,两质量为m的环通过长L的绳与另一等 质量的小球相连,现使两环相距L由静止释放,求 两环运动后的最大速度大小。
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解:根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mg(L-Lsin600)=2mV2/2 V = gL(2 3)
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3 如图所示,已知两质量分别为m1m2线径不计的小物块
而 Q = μMgcosθh
两式联立既可求V=……
2021/3/119总结:1.能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的, 是无条件成立的。
2.能量转化守恒定律包含机械能守恒定律, 机械能守恒定律只是能量转化守恒定律的 一个特例。
3.因摩擦而产生的热能一定属于ΔE增
4.若物体间存在能量交换,则只能建立对
至于小定滑轮两端,光滑轨道半径为R。现将m2由轨道 边缘A点释放,求其到达最底点B时的速度大小.
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解:m2下落得高度为R,m1上升得高度为
2 R ,设此时速度分别为V1V2。
由A→B根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增
得 m2gR=m1g 2 R +m1V12/2+ m2V22/2
由静止滑下到斜面底端B,再沿水平面运动到C点停
止.欲使此物体从C沿原路返回到A,则在C点至少应
给物体的初速度V0大小为多少?(不计物体在B处的能 量损失)
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解:由A→C根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mgh = QAB + QBC
由C→A根据能量转化守恒定律 得 mv02/2 = mgh + QAB + QBC 所以 V0 = 2 gh
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4 如图所示,一总长为L的柔软绳对称放在光滑质 量不计的定滑轮上,由于受到某种扰动开始运动。 求:当绳一末端a加速上升了h到达a`时的速度和加 速度。
解:设绳总质量为M,根据能 量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 h Mgh = MV2/2
L
V = h 2g L
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能量守恒定律应用
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对单体应用范例
1.试求以下三小球沿光滑轨道自由下落相同高度的末 速度大小
解法一:利用牛顿定律可求 解V1、V2,但不能求解V3。
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解法二:利用能量守恒定律 根据 E初 = E末 得 mgh = mv2/2
V1=V2=V3= 2 gh
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2.如图所示,质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处
又根据运动合成规律 V1=V2COS450
联立可求解V1V2 。
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4.在倾角为θ的斜面体上由质量分别为M,m两物体和 一定滑轮构成如图所示系统,若物体与斜面间的动 摩擦因数为μ,求释放后m加速下落H时的落地速度
解:设m下落h时的速度为V
a
根据能量转化守恒定律
a
ΔE减 = ΔE增
得 mgh = Mghsinθ +(m+M)V2/2+ Q
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3. 一物体,以6m/s的初速度沿某一斜面底端上滑 后又折回,折回到斜面底端时的速度大小为4m/s。 试求物体沿斜面上滑的最大高度。(g取10m/s2)
B A m V0
C
解:由A→B根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mv02/2 = mgh + Q
由B→C根据能量转化守恒定律 得 mgh = mv`2/2 + Q 联立得 h = 2.6m
系统的守恒式或转化式。
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对物体系应用范例
1 如图所示,两小球mAmB通过绳绕过固定的半径 为R的光滑圆柱,现将A球由静止释放,若A球能 到达圆柱体的最高点,求此时的速度大小。
解:B球下落得高度为R+2R/4,A球上升 得高度为2R
由A→B根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 mBg(R+2R/4)=mAg2R+(mA+mB)V2/2 则V可解得……。
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