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机械能守恒。例:如图,小球的质量为m,悬线的长为L,把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为,然后从静止释放,求小球运动到最低点小球对悬线的拉力
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f分析:物体在运动过程中受到重力和悬线拉力的作用,悬线的拉力对物体不做功,所以只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体开始运动时和到达最低点时的机械能相等1mgL1cosmvt2得:vt22gL1cos由向心力的公式知:2
Tmgmvt2可知T3mg2mgcosL
作题方法:一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点,把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来,并使之相等。注意点:在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中,常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。习题:1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上,分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球,已知线长LaLbLc,则悬线摆至竖直位置时,细线中张力大小的关系是()ATcTbTaBTaTbTcCTbTcTaDTaTbTc2、一根长为l的轻质杆,下端固定一质量为m的小球,欲使它以上端o为转轴刚好能在竖直平面内作圆周运动(如图),球在最低点A的速度至少多大?如将杆换成长为L的细线,则又如何?
3、如图,一质量为m的木块以初速V0从A点滑上半径为R的光滑圆弧轨道,它通过最高点B时对轨道的压力FN为多少?
4、一质量m2千克的小球从光滑斜面上高h35米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R1米的光滑圆环(如图)求:(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力;(2)小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点;(3)小球从h02米处静止滑下时将在何处脱离圆环(g98米秒2)。
二、系统的机械能守恒由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面(1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,
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f系统的机械能就减少。不做功,系统的机械能就不变。(2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能系统间的相互作用力分为三类:1)刚体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力等2)弹簧产生的弹力:系统中包括有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。3)其它力做功:比如炸药爆炸产生的冲击力,r
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