做功,满足机械能守恒条件,可用机械能守恒定律求解;2应用机械能守恒定律时应明确所选取的运动过程,明确初、末状态小球所具有的机械能.解析:取地面为参考平面,抛出时小球具有的重力势能Ep1=mgh,动能为Ek1落地时,小球的重力势能Ep1=0,动能为Ek2hBA
曲面(如右图),同样可以应用机械能守恒定律求解,而中学阶段则无法直接用牛顿第二
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提出问题:请考虑用机械能守恒定律解决问题与用运动合成解决问题的差异是什么?【点评】由以上两例的求解可以归纳出应用机械能守恒定律解题的一般步骤如下:1确定研究对象例题1中以下滑的物体作为研究对象;例题2中以小球作为研究对象.2对研究对象进行正确的受力分析例题1中的物体受到重力和斜面的支持力;例题2中的小球受只受重力.3判定各个力是否做功,并分析是否符合机械能守恒的条件例题1中的物体所受的支持力与物体的运动方向垂直,不做功,物体在下滑过程中只有重力做功,所以机械能守恒;例题2中的小球只受重力作用,只有重力做功,所以小球的机械能守恒.4视解题方便选取零势能参考平面,并确定研究对象在始、末状态时的机械能.大家可以再解一下例1和例2,选取跟刚才不同的零势能面,看看结果如何?(留一定时
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f海安县南莫中学高一年级物理备课组
间)其实大家可发现零势能面的选取不同,对解题结果没有影响,5根据机械能守恒定律列出方程,或再辅之以其他方程,进行求解.例3.长L=80cm的细绳上端固定,下端系一个质量m=100g的小球.将小球拉起至细绳与竖直方向成60角的位置,然后无初速释放.不计各处阻力,求小球通过最低点时,细绳对小球拉力多大?取g=10ms2【点拨】提出问题,引导学生分析思考:1释放后小球做何运动?通过最低点时,绳对小球的拉力是否等于小球的重力?2能否应用机械能守恒定律求出小球通过最低点时的速度?归纳学生分析结果,明确:1小球做圆周运动,通过最低点时,绳的拉力大于小球的重力,此二力的合力等于小球在最低点时所需向心力;2绳对小球的拉力不对小球做功,运动中只有重力对球做功,小球机械能守恒.解析:小球运动过程中,重力势能的变化量Epmghmgl1cos60此过程中动能的变化量Ek60
Lm
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即mgh1cos60
机械能守恒定律还可以表达为EpEk
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v2在最低点时,根据向心力公式有Tmgml
解得,在最低点时绳对小球的拉力大小为T2r