机械能守恒定律知识点 机械能守恒定律公式推导( 二 )


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【衍题4】质量均为m的小球A、B、C,用两条长均为L的细线相连,置于高为h的光滑水平桌面上 。L.>H,A球刚跨过桌面 。若A球、B球下落着地后均不再反弹,则C球离开桌边缘时的速度大小是多少?
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【解析】本题描述的物理过程是:A球下落带动B、C球运动 。A球着地前瞬间,A、B、C三球速率相等,且B、C球均在桌面上 。因A球着地后不反弹,故A、B两球间线松弛,B球继续运动并下落,带动小球C,在B球着地前瞬间,B、C两球速率相等 。故本题的物理过程应划分为两个阶段:第一个阶段,从A球开始下落到A球着地瞬间;第二个阶段,从A求着地后到B球着地瞬间 。


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【点评】通过这个题可以看出,正确选取研究对象、正确选取满足机械能守恒定律的物理过程是解决多物体多过程问题的关键 。
【总结】
应用机械能守恒定律解决多物体、多过程问题,必须准确选择系统,合理划分研究过程 。
1.准确选取研究系统
某些物体组成的系统的机械能在一个过程中守恒,在另一过程中不一定守恒,所以应用机械能守恒定律需要准确选取研究对象 。
若把多个物体视为物体系,用ΔEK=-ΔEP列式较简单,此式不用选择零势能参考面,只需考虑系统动能变化量ΔEK(增)和势能变化量-ΔEP(减) 。
2. 正确选取物理过程
选取物理过程必须遵循两个基本原则:其一,过程中物体系统满足机械能守恒条件;其二,要尽量使求解过程简化 。有时可选全过程,而有时则必须将全过程分解成几个阶段 。
【衍题5】
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答案
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【点评】衍题3和衍题4中,系统中物体的速度大小相等,但衍题5中两物体的速度不相等,要先通过运动的合成和分解“关联速度”模型球两物体的速度关系 。
拓展延伸·纵横推演含弹簧的机械能守恒问题
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【衍题6】
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【总结】机械能守恒的研究对象是系统,分析带有弹簧类系统的机械能是否守恒时,一定要注意把物体和弹簧作为一个系统 分析,物体的重力势能、动能和弹簧的弹性势能的总和保持不变 。
【衍题7】
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