一轮收尾，二轮起航2014届高三物理名师点拨金榜专题课件全案：机械能守恒定律功能关系（核心自查 热点高考探究 方法专项突破 备选高效演练 满分案例剖析，均为XX年高考题及模拟题，68）全国通用.pptVIP

A.运动员在最高点B时,对轨道的压力为零 B.由A到B过程中增加的重力势能为2mgR- mv2 C.由A到B过程中阻力做功为2mgR- mv2 D.由A到B过程中损失的机械能为 mv2 【解析】选C。刚好到达最高点B,即运动员到达B点的速度为 零,所以在B点对轨道的压力大小等于自身的重力,选项A错误; 由A到B过程中重力所做的功WG=-2mgR,则ΔEp=-WG=2mgR,选项 B错误;对运动员在由A到B的过程由动能定理得:-mg·2R+Wf=0 mv2,即Wf=2mgR- mv2,选项C正确;由功能关系知,机械能 的变化量等于除重力外其他力所做的功,即损失的机械能为 mv2-2mgR,选项D错误。 热点考向3 机械能守恒定律与力学规律的综合应用? 【典例3】(14分)(2013·南京一模)光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A,斜面顶部有质量为m的小物体B,开始时都处于静止状态。从某时刻开始释放物体B,在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动。经过时间t,斜面体水平移动x,小物体B刚好滑到底端。 (1)求运动过程中斜面体A所受的合力FA; (2)分析小物体B做何种运动,并说明理由; (3)求小物体B到达斜面体A底端时的速度vB的大小。 【解题探究】 (1)斜面体A所受合力FA的求解: ①研究对象:____________; ②物理学方程:a.x=_____,b.F合=___。 (2)物体B运动性质的判断: ①物体B的运动性质:_______________; 光滑斜面体A Ma 匀加速直线运动 ②判断依据是什么? 提示:物体A做匀加速直线运动,故B对A的作用力恒定,由牛顿第三定律知,A对B的作用力是恒力,又由于B受到的重力也是恒力,故B受到的合力是恒力,又由于B的初速度为零,故B做匀加速直线运动。 (3)在求解小物体B到达斜面体A底端时的速度vB时如何选取 研究对象?请写出该过程机械能守恒的表达式。 提示:选A、B组成的系统为研究对象,机械能守恒方程为mgh= 【解析】(1)对A,在匀加速运动过程中x= at2　 ①(2分) 由牛顿第二定律得　FA=Ma　 ②(2分) 由①②得FA=　 (1分) (2)物体B做匀加速直线运动。因为A做匀加速运动,B对A的作 用力一定,由牛顿第三定律知,A对B的作用力也一定,B受到的 重力也是恒力,所以B受到的合力是恒力,又由于B的初速度为 零,故B做匀加速运动。　 (4分) (3)对A、B组成的系统,由机械能守恒定律得 mgh= 　 ③(2分) vA=at=　 ④(2分) 由③④得vB=　 (1分) 答案:(1) (2)见解析 (3) 【拓展延伸】典例中: (1)若斜面体A斜面的倾角为θ,则B对A作用力FBA的大小是多少? 提示:由第(1)问求得A所受的合力FA=　 ① 对A进行受力分析如图 FBAsinθ=FA　 ② 由①②得FBA= (2)B的机械能减少了多少? 提示:B的动能增加,重力势能减少,故B的机械能减少了EB减 =mgh- 【总结提升】　解决机械能守恒综合题目的一般方法 (1)对物体进行运动过程的分析,分析每一运动过程的运动规律。 (2)对物体进行每一过程中的受力分析,确定有哪些力做功,有哪些力不做功,哪一过程中满足机械能守恒定律的条件。 (3)分析物体的运动状态,根据机械能守恒定律及有关的力学规律列方程求解。 【变式训练】(2013·南充二模)如图所示, 在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量 为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑, 经圆弧轨道最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止,若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是(　　) A.物块滑到b点时的速度为 B.物块滑到b点时对b点的压力是mg C.c点与b点的距离为 D.整个过程中物块机械能损失了2mgR 【解析】选C。物块从a到b,由机械能守恒定律得:mgR= 所以vb= ,故A错。在b点,由FN-mg=m 得FN=3mg,由牛 顿第三定律知F′N=FN=3mg,故B错。从b到c由动能定理得: -μmgs= ,得s= ,故C对。对整个过程由能量守恒知 机械能损失了mgR,故D错