能量守恒定律中的柔软物体.pptVIP

能量转化中的柔软物体 1、粗细均匀的全长为L的光滑铁链对称地挂在轻小而光滑的定滑轮上。轻轻扰动一下铁链的一端，使它从静止开始运动，则铁链刚脱离滑轮瞬间的速度多大? 解法1（整体法）：设铁链的质量为m，铁链从静止开始运动到刚脱离滑轮过程中，只有重力对铁链做功，机械能守恒。有 解得 解法2（等效法）：铁链要脱离滑轮时，重力势能的减少等于图中的一半铁链移到另一半铁链的下端时重力势能的减少。由机械能守恒定律得 解得 2、粗细均匀的全长为L的光滑铁链，一半在水平桌面，另一半垂在桌子边缘。使它从静止开始运动，则铁链刚脱离桌子瞬间的速度多大? A B C A B C 解法1（分段）： 解法2（等效）： 解得 h 3、如图所示，两端开口、粗细均匀的U形管内装有密度为ρ的液体，液体总长为L，左右管内夜面高度差为h，不计阻力，现打开管底阀门，求管内夜面相平时左端液面的速度大小。 解：液体流动至液面相平过程中，等效于左管液面下h/2的液体移到右管的液面上。设管的横截面积为s，由机械能守恒定律得 解得 4、现用单位长度质量为ρ的均质绳，将一桶总质量为M的水从h深的井下吊起，所需做功至少多少？ 5、在风力发电中，速度为v的风正对半径r的风叶吹去。已知空气密度为ρ，发电效率为η。求发电功率。 潮汐发电 海水涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高，动能转化为势能．落潮时，海水奔腾而去，水位陆续下降，势能又转化为动能． 潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电． 6、潮汐发电中，拦水堤坝形成的水库横截面积为s，海水涨潮时的最高水位比正常时高h，潮汐发电是双向的且效率为η，一天各有两次涨潮落潮，海水密度为ρ，求一天的发电量。 解：涨潮后，水库内的水等效于来自海平面；落潮后，水库内的水等效于流到海平面。由能量守恒定律得 小结：①对绳索、链条、液体之类的运动物体运用能量守恒定律求解要方便一些。 ②在运用能量守恒定律求解这类问题时，由于此类物体在运动过程中常发生形变，其重心位置相对物体来说不是固定不变的，因此确定初、末状态物体的重心及运动过程中重心高度的变化便是正确求解的关键。 ③运用减少的重力势能等于增加的动能列守恒式会使运算更为简化。 ④ 确定重力势能的变化还可运用等效法 。