专题三圆周运动_机械能守恒中的连接体问题.doc
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1、-机械能守恒中的连接体问题【解题步骤】1.准确选择研究对象2.判定机械能是否守恒3.应用机械能守恒处理连接体问题例1:如图,在光滑的水平桌面上有一质量为M的小车,小车与绳的一端相连,绳子的另一端通过光滑滑轮与一个质量为m的砝码相连,砝码到地面的高度为h,由静止释放砝码,则当其着地前的一瞬间小车未离开桌子小车的速度为多大.练习Mm1、一根细绳绕过光滑的定滑轮,两端分别系住质量为M和m的长方形物块,且Mm,开场时用手握住M,使系统处于如图示状态。求1当M由静止释放下落h高时的速度2如果M下降h刚好触地,则m上升的总高度是多少.2、如下图,一固定的三角形木块,其斜面的倾角=30,另一边与地面垂直,顶
2、上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m。开场时将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。设当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。3、如图光滑圆柱被固定在水平平台上,质量为m1的小球甲用轻绳跨过圆柱与质量为m2的小球乙相连,开场时让小球甲放在平台上,两边绳竖直,两球均从静止开场运动,求当甲上升到圆柱最高点时甲的速度。例2.长为L质量分布均匀的绳子,对称地悬挂在轻小的定滑轮上,如下图.轻轻地推动一下,让绳子滑下,则当绳子离开滑轮的瞬间,求绳子的速度.练习1、如下图,一粗细均匀的U形管
3、装有同种液体竖直放置,右管口用盖板A密闭一局部气体,左管口开口,两液面高度差为h,U形管中液柱总长为4h,现拿去盖板,液柱开场流动,当两侧液面恰好相齐时,右侧液面下降的速度大小为多少.Ah2.如下图,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为h的过程中,假设不计滑轮及空气的阻力,以下说法中正确的选项是A绳拉车的力始终为mgB当M远远大于m时,才可以认为绳拉车的力为mgC小车获得的动能为mghD小车获得的动能为例题3.如下图,质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,
4、直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴.AO、BO的长分别为2L和L.开场时直角尺的AO局部处于水平位置而B在O的正下方.让该系统由静止开场自由转动,求:当A到达最低点时,A小球的速度大小v;匀速圆周运动一、物理量之间的转换例1、如下图的皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:,A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑,则A、B、C三点的线速度之比为_,角速度之比为_,周期之比为_。答案:1:1:3 1:2:2 2:1:1二、圆周运动的多解问题:例2 如下图,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为
5、B,则小球的初速度v=_,圆盘转动的角速度=_。变式:如下图,小球Q在竖直平面做匀速圆周运动,当Q球转到图示位置时,有另一小球P在距圆周最高点为h处开场自由下落,要使两球在圆周最高点相碰,则Q球的角速度应满足什么条件.三、向心力及向心加速度概念类问题: 1. 向心力1定义:做匀速圆周运动的物体受到的合外力总是指向圆心的,这个力叫做向心力。向心力是按力的作用效果来命名的力。它不是具有确定性质的*种力向心力的作用效果是改变线速度的方向。做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为向心力,它是产生向心加速度的原因,其方向一定指向圆心,是变化的线速度大小变化的非匀速圆周运动的物体所受的合外力不指向圆心,它既要
6、改变速度方向,同时也改变速度的大小,即产生法向加速度和切向加速度。向心力可以是*几个力的合力,也可以是*个力的分力。2大小:。3方向:总是沿着半径指向圆心,方向时刻改变,所以向心力是变力。 2. 向心加速度1定义:根据牛顿第二定律,做圆周运动的物体,在向心力的作用下,必须要产生一个向心加速度,它的方向与向心力方向一样,即总是指向圆心。2物理意义:描述线速度方向改变的快慢。3大小:4方向:总是沿着圆周运动的半径指向圆心,即方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变,不管加速度的大小是否变化,的方向是时刻改变的,所以圆周运动一定是变加速运动。说明:向心加速度不一定是物体做圆周运动的实际加速度,对于匀速圆
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- 专题 圆周运动 机械能 守恒 中的 连接 问题
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