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文档简介

1、 高一物理必修(2)知识点详解一、 曲线运动1、在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。2、物体做直线或曲线运动的条件:(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动;(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。3、物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。二、平抛运动1平抛运动的特点受力特点:F合mg,方向竖直向下运动特点:平抛物体的速度方向与受力方向不在一条直线上,故平抛运动是曲线运动又因为物体受恒力作用,加速度不变,故平抛运动是匀变速运动平抛物

2、体的运动是曲线运动的一个特例,其运动特点是具有水平方向初速度和竖直向下的加速度g(只受重力、忽略空气阻力),由运动的合成与分解知识可知,平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动因此,平抛运动问题都可以通过水平方向的分运动和竖直方向的分运动具有等时性的特点进行研究2平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,以初速度v0方向为x正方向,竖直向下为y正方向,如图531所示则有:图531分速度vxv0,vygt合速度v,tan分位移xv0·t,ygt2合位移s注意:合位移方向与合速度方向不一致轨迹:设物体平抛至某点(x,y),如图532所示,则轨迹方程为:图532xv0t,yg

3、t2消去参数t,得yx2(抛物线)3平抛物体运动中的速度变化水平方向分速度保持vxv0,竖直方向加速度恒为g,速度vygt,从抛出点起,每隔t时间的速度的矢量关系如图533所示,这一矢量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0;(2)任意相等时间间隔t内的速度改变量均竖直向下,且vvyg·t图533平抛运动的飞行时间和水平距离由哪些因素决定?由于分运动和合运动具有等时性,平抛运动的飞行时间只受下降的距离y的限制,即飞行时间只由竖直分运动决定,与水平分运动无关,只要做平抛运动的物体下降的距离相同,无论水平初速度和质量如何,其飞行时间均相同,且为t但飞行的水平距离x则

4、由平抛初速度v0和下降的距离y共同决定,为:xv0tv0三、圆周运动(一)圆周运动的运动学特征1. 线速度(1)方向:质点在圆弧上某点的线速度方向沿圆弧上该点切线方向。(2)大小:(s为t时间通过的弧长而非位移)(3)说明:物体做曲线运动时,线速度是个变量,即使是匀速圆周运动,由于方向不断变化,所以线速度也不是恒量。2. 角速度:,(为t时间内半径所扫过的角度)在中学阶段不讨论其方向。物体做匀速圆周运动时,角速度为恒量。说明:同一物体以某点为圆心运动时,某时刻各点的角速度相同,线速度不等。对于轮子的转动问题,同一轮子上的各点的角速度相同,若是皮带(齿轮)转动(皮带不打滑),各轮边缘的线速度大小

5、相等。3. 周期T,频率f做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。做圆周运动的物体单位时间内绕圆心转过的圈数,叫做频率。4. 转速:单位时间内转过的圈数,常用符号n表示,单位转每秒(r/s)或转每分(r/min),若转速取转每秒为单位,则转速与频率相等。说明:各物理量之间的关系为(n的单位是r/s),(二)圆周运动的动力学特点1. 向心加速度:是描述线速度方向改变快慢的物理量,其大小为,方向总是指向圆心,与线速度方向垂直,方向时刻发生变化(每时每刻沿不同的方向指向圆心)。在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不变,方向时刻改变;在变速圆周运动中,向心加速度的大小、方向均发生变化。2. 向心力:

6、做圆周运动的物体受到的指向圆心的力叫做向心力。向心力的方向时刻与速度方向垂直,向心力的大小为。注意:(1)向心力是按照效果命名的力,向心力可以由一个力提供,也可以由某几个力的合力提供,或由某个力的分力提供,在具体问题中要根据物体的受力情况判断。(2)向心力就是物体做圆周运动时产生向心加速度的力。在匀速圆周运动中,向心力等于物体受到的合力;在变速圆周运动中,向心力只是等于合力在圆心方向的分力。(3)向心力的公式为,对于变速圆周运动也适应,但是F与v、要对应。 (三)匀速圆周运动1. 性质:是速度大小不变而速度方向时刻变化的变速曲线运动,而且是加速度大小不变,加速度方向时刻变化的变加速曲

7、线运动。2. 加速度:由于仅是速度方向变化而速度大小不变,故加速度方向与线速度方向垂直,即只存在向心加速度,没有切向加速度。3. 向心力:由于只存在向心加速度,故合外力就是产生向心加速度的力,即合外力充当向心力。质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,始终与速度方向垂直且指向圆心。匀速圆周运动实质上是指匀速率圆周运动,是一种变速运动,而且其加速度亦是变化的。 (四)离心现象1. 离心运动与近心运动做匀速圆周运动的物体,在所受的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力时,就做逐渐远离圆心的运动,即离心运动。当物体所受的合外力大于物体做圆周运动所需的向心力时,物体做圆周运动的轨道

8、半径变小,逐渐靠近圆心做近心运动。2. 离心现象的应用汽车、自行车在水平路面上转弯时所需的向心力由静摩擦力提供,但静摩擦力的最大值有一个限度,所以汽车、自行车在半径一定的水平路面上转弯时,速度要限制,否则容易出事故。 竖直方向上圆周运动的临界问题:关于临界问题总是出现在变速圆周运动中,竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,一般情况下,只讨论最高点和最低点的情况。(1)如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况。临界条件:小球达最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运动的向心力。即。上式中的是小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度。当在

9、最高点时,小球将做完整的圆周运动。因为其他处将变大,重力提供的向心力将变小,绳子拉力或轨道弹力帮助提供向心力。故必定做圆周运动。(2)如图所示,有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况。临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达最高点的临界速度。图(a)所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹力情况:a. 当v=0时,轻杆对小球的竖直向上的支持力FN,其大小等于球的重力,即。b. 当时,杆对小球的弹力的方向竖直向上,大小随速度的增大而减小,其取值范围是:0mg。因。c. 当时,。d. 当时,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度的增大而增大,因。图(b)弹力情况与类似。四、万有引力

10、定律及其应用一、万有引力定律:(1687年) 适用于两个质点或均匀球体;r为两质点或球心间的距离;G为万有引力恒量(1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)二、万有引力定律的应用1解题的相关知识:(1)在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即;二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G mg从而得出GMRg。(2)天体运动的有关公式:,v=r。讨论:1)由可得: r越大,v越小。2)由可得: r越大,越小。3)由可得: r越大,T越大。4)由可得: r越大,a向越小。点评:需要说明的是,万有引力定律中两个物体的距离,

11、对于相距很远因而可以看作质点的物体就是指两质点的距离;对于未特别说明的天体,都可认为是均匀球体,则指的是两个球心的距离。人造卫星及天体的运动都近似为匀速圆周运动。2常见题型万有引力定律的应用主要涉及几个方面:题型一 测天体的质量及密度:(万有引力全部提供向心力)由 得又 得【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg.s)解析:设想中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子

12、星才不会瓦解。设中子星的密度为,质量为M ,半径为R,自转角速度为,位于赤道处的小物块质量为m,则有 由以上各式得,代入数据解得:。点评:在应用万有引力定律解题时,经常需要像本题一样先假设某处存在一个物体再分析求解是应用万有引力定律解题惯用的一种方法。题型二 行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:(重力近似等于万有引力)表面重力加速度:轨道重力加速度:【例2】一卫星绕某行星做匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g0,行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81,行星的半径R0与卫星的半径R之比R0/R3.6,行星与卫星之间的距离r与行星的半径R0之比r/R060。设卫星表面的重力加速度为g

13、,则在卫星表面有 经过计算得出:卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。上述结果是否正确?若正确,列式证明;若有错误,求出正确结果。解析:题中所列关于g的表达式并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度。正确的解法是卫星表面g 行星表面=g0 即=即g =0.16g0。题型三 人造卫星、宇宙速度:卫星的绕行速度v由得:(式中M为地球的质量,m为人造卫星的质量,r为卫星运行的轨道半径)卫星与地心的距离r越大,则v越小当r最小时,rR时,线速度最大(第一宇宙速度7.9km/s)高轨道发射卫星比低轨道发射卫星困难。原因是高轨道发射卫星时火箭要克服地球对它引

14、力做更多的功三种宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度):v1=7.9km/sa、意义:它是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具备的速度b推导:方法一:由得: 方法二:c、如果卫星的速度小于第一宇宙速度,卫星将落到地面而不能绕地球运转;等于这个速度卫星刚好能在地球表面附近作匀速圆周运动;如果大于7.9km/s,而小于11.2km/s,卫星将沿椭圆轨道绕地球运行,地心就成为椭圆轨道的一个焦点。第二宇宙速度(脱离速度):a、意义:使卫星挣脱地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。b、如果人造天体的速度大于11.2km/s而小于16.7km/s,则它运行的轨道相对于太阳是椭圆,太阳

15、就成为该椭圆轨道的一个焦点。第三宇宙速度(逃逸速度):v316.7km/sa、意义:使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度b、如果人造天体具有这样的速度并沿着地球绕太阳的的公转方向发射时,就可以摆脱地球和太阳的引力的束缚而遨游太空了。3、人造卫星的发射速度和运行速度:发射速度:所谓发射速度是指被发射物在地面附近离开发射装置时的初速度,并且一旦发射后就再无能量补充,被发射物仅依靠自己的初动能克服地球引力上升一定的高度,进入运动轨道。要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度。若发射速度等于第一宇宙速度,卫星只能“贴着”地面近地运行。如果要使人造卫星在距地面较高的轨道上运行,就必须使发射速

16、度大于第一宇宙速度。运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度。当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。根据可知,人造卫星距地面越高(即轨道半径r越大),运行速度越小。实际上,由于人造卫星诉轨道半径都大于地球半径,所以卫星的实际运行速度一定小于发射速度。人造卫星诉发射速度与运行速度之间的大小关系:11.2km/sv发射7.9km/sv运行4、人造卫星的轨道人造地球卫星的轨道一般为椭圆轨道,地球在其一个焦点上,此时卫星进入地面附近轨道(近地点)时速度v满足:7.9km/sv11.2km/s。在中学阶段,我们将卫星的运行轨道视为圆轨道,此时的绕行速率v满足:人造地球

17、卫星的轨道平面必通过地球的中心,对于同步卫星,其轨道平面与赤道平面重合。5、地球的同步卫星(通讯卫星)同步卫星:相对地面静止,跟地球自转同步的卫星叫做同步卫星。同步卫星的特点:周期等于地球的自转周期T(24小时),且从西向东运转(与地球自转方向相同),角速度大小为(rad/s)轨道平面与赤道平面共面同且圆心。定点高度距地面h35800(千米)在一定的条件下,同步卫星的定点高度不具有任意性。根据所以定点高度为(千米)环绕速度v=3.08(千米/秒)在轨道半径一定的条件下,同步卫星的环绕速度也一定,且为(千米/秒)变轨道发射发射同步卫星,一般不采用普通卫星的直接发射方法,而是采用变轨道发射(如图)

18、首先,利用第一级火箭将卫星送到180200千米的高空,然后依靠惯性进入圆停泊轨道(A)当到达赤道上空时,第二、三级火箭点火,卫星进入位于赤道平面内的椭圆转移轨道(B),且轨道的远地点(D)为35800千米。当到达远地点时,卫星启动发动机,然后改变方向进入同步圆轨道(C)这种发射方法有两个优点:一是对火箭推力要求较低;二是发射场的位置不局限在赤道上。8、人造卫星中的“超重”和“失重”发射人造卫星时,卫星尚未进入轨道的加速过程中,由于具有竖直向上的加速度(或加速度有竖直向上的分量),卫星内的物体处于超重状态。这种情况与加速上升电梯中物体的超重相同。卫星进入轨道后,在正常运行过程中,卫星的加速度等于

19、轨道处的重力加速度,卫星中的物体处于完全失重状态。凡是工作原理与重力有关的仪器都不能正常使用。凡是与重力有关的实验,在卫星中都无法进行。【注意】、人造卫星在运行时受地球给它的引力作用,所以不是一种平衡状态,“超重”和“失重”是物体对支持物的作用力与它所受的重力(可近似认为等于万有引力)相比变大或变小的现象。航天飞机或宇宙飞船在返回时,由于具有竖直向上的加速度(加速度有竖直向上的分量),舱内的物体还是处于超重状态。其中重点了解同步卫星宇宙速度:(弄清第一宇宙速度与发卫星发射速度的区别)【例3】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平

20、面与赤道平面垂直,周期是12h;“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比 号离地面较高; 号观察范围较大; 号运行速度较大。若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空,那么下一次它通过该城市上空的时刻将是 。解析:根据周期公式T=知,高度越大,周期越大,则“风云二号” 气象卫星离地面较高;根据运行轨道的特点知,“风云一号” 观察范围较大;根据运行速度公式V=知,高度越小,速度越大,则“风云一号” 运行速度较大,由于“风云一号”卫星的周期是12h,每天能对同一地区进行两次观测,在这种轨道上运动的卫星通过任意纬度的地方时时间保持不变。则下一次它通过该城市上空的时刻将是第二天上午8点。【例4】可发射

21、一颗人造卫星,使其圆轨道满足下列条件( )A、与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆B、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的D、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的解析:卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供,且万有引力始终指向地心,因此卫星的轨道不可能与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆,故A是错误的。由于地球在不停的自转,即使是极地卫星的轨道也不可能与任一条经度线是共面的同心圆,故B是错误的。赤道上的卫星除通信卫星采用地球静止轨道外,其它卫星相对地球表面都是运动的,故C、D是正确的。【例5】侦察

22、卫星在通过地球两极上的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件的情况下全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的周期为T。解析:如果周期是12小时,每天能对同一地区进行两次观测。如果周期是6小时,每天能对同一纬度的地方进行四次观测。如果周期是小时,每天能对同一纬度的地方进行n次观测。设上星运行周期为T1,则有物体处在地面上时有 解得:在一天内卫星绕地球转过的圈数为,即在日照条件下有次经过赤道上空,所以每次摄像机拍摄的赤道弧长为,将T1结果代入得 【例

23、6】在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,下面说法中正确的是( )A它们的质量可能不同B它们的速度可能不同C它们的向心加速度可能不同D它们离地心的距离可能不同解析:同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动所需的向心力由同步卫星的地球间的万有引力提供。设地球的质量为M,同步卫星的质量为m,地球半径为R,同步卫星距离地面的高度为h,由F引=F向, G=m(R+h)得:h=-R,可见同步卫星离地心的距离是一定的。由G=m得:v=,所以同步卫星的速度相同。由G=ma得:a= G即同步卫星的向心加速度相同。由以上各式均可看出地球同步卫星的除质量可以不同外,其它物理量值都应是固定的。所以正确选项为A

24、。点评:需要特别提出的是:地球同步卫星的有关知识必须引起高度重视,因为在高考试题中多次出现。所谓地球同步卫星,是相对地面静止的且和地球有相同周期、角速度的卫星。其运行轨道与赤道平面重合。五、功、功率、机械能和能源1、做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移2、功: 其中为力F的方向同位移L方向所成的角功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J)3、物体做正功负功问题 (将理解为F与V所成的角,更为简单)(1)当=900时,W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。(2)当<900时, cos>0,W

25、>0.这表示力F对物体做正功。如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。(3)当 时,cos<0,W<0.这表示力F对物体做负功。如人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。* 一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”,就不能再说做了负功。(一)功的计算方法:    1.利用功的定义求力所做的功。此式只适用恒力的功。    2.利用功率的公式求功W=P·t。此式主要用于求在一个

26、功率不变力所做的功。    3.利用动能定理求力所做的功。主要用于解决变力做的功。曲线运动中各力做的功;在连续的多个过程中,求各外力功的代数和;解决抛出物体的瞬时做功的问题。利用动能定理将外力的复杂过程,转换为由受力物体的动能变化量来表示,使问题大为简化。    例:如图1所示,质量为m的物体静止于倾角为的斜面上,物体与斜面间的摩擦因数为,现在使斜面向右水平匀速移动距离L,则摩擦力对物体做功为(物体与斜面保持相对静止) A.0          

27、 B.           C.    D.    分析:利用公式分析问题时,要注意位移必须是相对地面、或静止、或做匀速运动的参照物。同时要注意摩擦力可做正功,负功或不做功。本题是静摩擦力做正功的实例。可分析:f静=,方向沿斜面向上。物体随斜面匀速前进L,实质是物体在静摩擦力做用下前进了L,静摩擦力做正功。即D正确。4、动能是标量,只有大小,没有方向。表达式为:5、重力势能是标量,表达式为:(1)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面

28、而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。(2)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。6、动能定理: 其中W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度,为初速度解答思路:选取研究对象,明确它的运动过程。分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。明确物体在过程始末状态的动能和。列出动能定理的方程。  动力对物体做正功,物体的动能增加;物体克服阻力做功,即阻力对物体做负功,物体的动能减少。作用在物体上的力既有动力,又有阻力,那么这些力对物体做功的代数和便等于物体动能的变化量,可表示为W合=  &

29、#160; 1.动能定理只研究力作功造成的始末状态变化,而不追究全过程中运动性质和状态变化等,对于求变力或曲线运动中为做功及复杂过程中的功能转换,动能定理都提供了方便。    2.应用动能定理解题时,研究对象一般指某个物体。解题时首先对研究对象进行受力分析及在力作用下移动的位移,这个位移是以地做参照物的。其次确定该物体的始末态的动能。从而用各力所做功的代数和来量度动能的变化量,列出方程。    3.做功的过程是能量转化或转移的过程。动能定理表达式中“等号”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号,它只意味着功引起物体动能的变化。例图3所

30、示为一条长轨道,其中AB段是倾角为的斜面,CD段是水平的BC是与AB和DC都相切的一小段圆弧,其长度可忽略不计。一质量为m的小滑块在A点从静止状态释放,沿轨道下滑。最后停在D,现用一沿轨道方向的推力推滑块,使它缓慢地由D点推回A点停下,设滑块与轨道间的摩擦因数为,则推力对滑块做的功等于    A.mgh         B.2mgh       C.      D. 

31、   分析:物体在A、D两处静止,在AB、CD两段来回运动所受摩擦力大小不变,摩擦力做功相同,故在AD和DA的两个过程中分别用动能定理求推力做的功最为简便。    AD:mghWf=0               DA:W推Wfmgh=0  可求出W推=2mgh题型一:运用动能定理求解多过程问题1.如图所示,儿童滑梯可以看做是由斜槽AB连接,质量为m的儿童从斜槽AB滑下,再进入水平槽CD,最后停在

32、水平槽的E点,由A到E的水平距离为S,假设儿童可看作质点,他与斜槽和水平槽的动摩擦因数都为u,A点与水平槽CD的高度差为h(1).求. 儿童从A点滑到E点的过程中,重力做的功和克服摩擦力做的功。(2).试分析说明物体沿斜面滑下通过的水平距离s与斜面跟水平面的夹角无关。分析与解:(1)儿童从A点滑到E点的过程中,重力做的功Wmgh,儿童由静止开始滑到最后停在E点,在整个过程中克服摩擦力做的功, 由动能定理可得mgh-Wf=0,则克服摩擦力做的功Wf=mgh。CABEhS1S2(2)分析与解:滑块从A点滑到E点,只有重力和摩擦力做功,设滑块质量为m,动摩擦因数为,斜面倾角为,斜面底边长,水平部分长

33、,由动能定理得2、如图结论:它与角无关推论:从计算结果可以看出,只要测出斜面高和水平部分长度,还可计算出动摩擦因数。题型二:运用动能定理求解变力的功图3例2如图3所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为0.8m,BC是水平轨道,长L=3m,BC处的摩擦系数为1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求:1.物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。2.物体运动到B点的速度?3.物体在B点和C点对地面的压力多大?分析与解:1.物体在从A滑到C的过程中,有重力、AB段的阻力、AC段的摩擦力共三个力做功,重力做功WG=mgR,水平面上摩擦力做功Wf1=-mgL,由于物体在AB段受

34、的阻力是变力,做的功不能直接求。根据动能定理可知:W外=0,所以mgR-umgL-WAB=0 即WAB=mgR-umgL=6(J)2. 物体在从A滑到C的过程中,有重力、AB段的阻力二个力做功。设物体滑到B点速度为V,根据动能定理可知:mgR- WAB=mV2/2 解得V=2m/s3. 物体在B点由重力和支持力FNB提供向心力。根据牛顿第二定律得:FNB-mg=mV 2/R代值解得FNB=15N 物体在C点静止。受重力和支持力FNC.由平衡条件得 FNC=mg 代值解得FNC=10N.由牛顿等三定律知物体在B点和C点对地面的压力分别为15N和10N.7、机械能守恒定律: (内容:在只有重力(和

35、弹簧弹力)做功的情形下,物体或系统的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变)判断机械能是否守恒的方法: 用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒. 用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒. 对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒. 利用机械能守恒: 或 E1=E2=恒量时注意: 1.机械能守恒是对某研究的系

36、统而言。 2.机械能守恒是有条件的:只有系统内的重力和弹力做功,没有其它力做功。 3.应用机械能守恒定律解题时,要弄清研究的是哪个物体系,确定研究的过程,选定参考平面,确定零势能面。一般选物体运动的最低位置做参考平面。 4.应用机械能守恒定律解题时,只需分析动能与势能转化的始末状态,不必讨论过程。例题:如图7-41所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角q 30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,物块A与斜面间无摩擦,若A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了求物块B上升的最大高度H解析:由A、B和地球组成的系统,在A、B运动过程中,只有A、B的重力做功,系统机械能守恒EPEk即:4mg·-mg·smv2×4mv2细线突然断的瞬间,物块B竖直上升的速度为v,此后B做竖直上抛运动,设继续上升的距离为h,由机械能守恒得mv2mgh物块B上升的最大高度Hhs由解得H1.2 s答案:1.2 s例题:如图所示,均匀铁链长为,平放在距离地面高为的光滑水平面上,其长度的悬

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