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机械能守恒定律典型例题

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1 机械能守恒定律典型例题 题型一:单个物体机械能守恒问题 1、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高1 m ,长2 m ,不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大? 拓展:若光滑的斜面换为光滑的曲面,求物体滑到斜面底端的速度是多大? 2、把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ,求小球运动到最低位置时的速度是多大? . 题型二:连续分布物体的机械能守恒问题 1、如图所示,总长为L 的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大? 2、一条长为L 的均匀链条,放在光滑水平桌面上,链条的一半垂于桌边,如图所示,现由静止开始使链条自由滑落,当它全部脱离桌面时的速度多大? 2 3、如图所示,粗细均匀的 U 型管内装有同种液体,开始两边液面高度差为 h,管中液体总长度为 4h,后来让液体自由流动,当液面的高度相等时,右侧液面下降的速度是多大? 题型三:机械能守恒定律在平抛运动、圆周运动中的应用(单个物体) 1、如图所示, AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,其下端B 与水平直轨道相切,一小球自 A 点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆弧轨道半径为 R,小球的质量为 m ,不计各处摩擦。求: (1)小球运动到 B 点时的动能 (2)小球下滑到距水平轨道的高度为 12 R 时的速度大小和方向 (3)小球经过圆弧轨道的 B 点和水平轨道的 C 点时,所受轨道支持力各是多大? 2、如图所示,固定在竖直平面内的光滑轨道,半径为 R,一质量为 m 的小球沿逆时针方向在轨道上做圆周运动,在最低点时,m 对轨道的压力为 8m g,当 m运动到最高点B 时,对轨道的压力是多大? 3、如上图所示,可视为质点的小球以初速度 v0 沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为 R 的圆形轨道.若不计轨道的摩擦,为使小球能通过圆形轨道的最高点,则 v0 至少应为多大? 3 4、如右图所示,长度为l 的无动力“翻滚过山车”以初速度v 0 沿水平轨道运动,然后进入竖直平面内半径为R 的圆形轨道,若不计轨道的摩擦,且l>2πR,为使“过山车”能顺利通过圆形轨道,则 v 0 至少应为多大? 5、游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来,如左图所示,我们把这种情况抽象为右图所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接.使小球从弧形轨道上端滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨...

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