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5-4-3-专题突破:能量守恒定律的应用
弹性势能减少量,也为 mgh+μmg·(tanh α+l),故 A 错误,C 正确;小物块从 A 到 B 过程
中,斜面摩擦力对小物块做负功,且为-μmgcos
h α·sin
α=-μmg·tanh
α,故
B
错误;物块
克服摩擦力做的功 Wf=μmg(tanh α+l)=μmg·OD,可见 Wf 与斜面倾角无关,所以撤去斜面
2.涉及弹簧的能量问题应注意 两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程,具有以下特点: (1)能量变化上,如果只有重力和系统内弹簧弹力做功,系统机械能守恒。 (2)如果系统每个物体除弹簧弹力外所受合外力为零,则当弹簧伸长或压缩到最 大 程度时两物体速度相同。
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@《创新设计》
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课堂互动
【例3】如图所示,在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧,弹簧原长时上端与刻度尺 上的A点等高,质量m=0.5 kg的篮球静止在弹簧正上方,底端距A点的高度h1=1.10 m,篮 球静止释放测得第一次撞击弹簧时,弹簧的最大形变量x1=0.15 m,第一次反弹至最高点, 篮球底端距A点的高度h2=0.873 m,篮球多次反弹后静止在弹簧的上端,此时弹簧的形变 量x2=0.01 m,弹性势能为Ep=0.025 J。若篮球运动时受到的空气阻力大小恒定,忽略篮 球与弹簧碰撞时的能量损失和篮球的形变,弹簧形变在弹性为 Ep,故 C 错误;物块从 A 到 B 过程,由能量守恒有
Ep=12mv2B,在 B 点有 FN-mg=mvR2B,解得 FN=mg+2REp,减小,故 D 正确。答案 D
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@《创新设计》
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多维训练
2.(2019·乐山模拟)如图甲所示,在倾角为37°足够长的粗糙斜面底端,一质量m=1 kg的 滑块压缩着一轻弹簧且锁定,两者不拴接,滑块可视为质点。t=0时解除锁定,计算机通过 传感器描绘出滑块的v-t图象如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,在t1=0.1 s时滑 块已上滑x=0.2 m的距离(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
第一步:读题审题,做到一“看”二“读”三“思”
1.看题
“看题”是从题目中获取信息的最直接方法,一定要全面、细心,看题时不要急于求解,对题中关键的词
语要多加思考,搞清其含义,对特殊字、句、条件要用着重号加以标注;不能漏看、错看或看不全题目中的
条件,要重点看清题中隐含的物理条件、括号内的附加条件等。
2.读题
AB,小物块从 C 点冲上斜面,仍恰能到达 B 点,D 错误。
答案 C
转回原题
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多维训练
1.(2018·江西南昌二模)如图所示,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形光滑固定轨道在B点衔接 ,BC为直径,一可看做质点的物块在A处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不连接),释放物块,物块被弹 簧弹出后,经过半圆形轨道B点之后恰好能通过半圆轨道的最高点C。现在换用一个质量较小的 另一物块,被同样压缩的弹簧由静止弹出,不计空气阻力。则更换后 ( )
突破三 能量守恒定律的应用
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课堂互动
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CONTENTS
02 多维训练 03 素养提升
04
@《创新设计》
备选训练
1
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课堂互动
1.对能量守恒定律的理解 (1)转化:某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相 等。 (2)转移:某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量相等。
方法技巧——运用能量守恒定律解题的基本思路
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@《创新设计》
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课堂互动
【例 4】 (2019·保定一模)如图所示,固定斜面 AB 和 CB 与水平面均由一小段光滑圆
弧连接,倾角分别为 α、β,OB=h。细线一端固定在竖直挡板上,另一端系一质量为 m
的小物块,在小物块和挡板之间压缩一轻质弹簧(小物块与弹簧不连接),烧断细线,小物
A.物块不能到达C点 B.物块经过C点时动能不变 C.物块经过C点时的机械能增大 D.物块经过B点时对轨道的压力减小
解析 物块从 A 到 C 过程,由能量守恒有 Ep=mg·2R+21mv2C,可知质量减小,物块经
过 C 点时动能增大,vC 增大,物块也能到达 C 点,故 A、B 错误;由能量守恒定律可知
h μmg(tan
α+l)
D.撤去斜面 AB,小物块还从 D 点弹出,将沿斜面 CB 上滑并从 B 点飞出去 转到解析
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@《创新设计》
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课堂互动
解析 烧断细线后,弹簧的弹性势能转化成小物块的重力势能与摩擦生成的热量之
和,即 Ep=mgh+μmgl+μmgcos α·sinh α=mgh+μmg(tanh α+l),弹簧对小物块做的功等于
(1)弹簧的劲度系数; (2)篮球在运动过程中受到的空气阻力; (3)篮球在整个运动过程中通过的路程; (4)篮球在整个运动过程中速度最大的位置。
答案 (1)500 N/m (2)0.5 N (3)11.05 m (4)第一次下落至A点下方0.009 m处速度最大
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@《创新设计》
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课堂互动
(1)滑块离开弹簧后在图中bc段对应的加速度大小a及动摩擦因数μ的大小; (2)t2=0.3 s和t3=0.4 s时滑块的速度v1、v2的大小; (3)弹簧锁定时具有的弹性势能Ep。
答案 (1)10 m/s2 0.5 (2)0 0.2 m/s (3)4 J
转到解析
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素养提升
科学思维系列——满分指导:大题小做“三步曲”
块被弹出,滑上斜面 AB 后,恰好能运动到斜面的最高点,已知 AD=l,小物块与水平面、
斜面间的动摩擦因数均为 μ,重力加速度为 g,则( )
A.弹簧对小物块做功为 μmgl B.斜面摩擦力对小物块做功为μsmingαh
C . 细 线 烧 断 前 , 弹 簧 具 有 的 弹 性 势 能 为 mgh +
“读题”就是默读试题,是物理信息内化的过程,它能解决漏看、错看等问题。不管试题难易如何,一定
要怀着轻松
的心情去默读一遍,逐字逐句研究,边读边思索、边联想,以弄清题中所涉及的现象和过程,排除干扰因素,
充分挖掘隐含条件,准确还原各种模型,找准物理量之间的关系。