高三物理二轮复习资料
第三课时 机械能守恒定律 能量守恒定律的应用
1、机械能守恒定律的应用 例1：如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小定滑轮，开始时底端相平， 当略有扰动时，其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间，其速度为多大?
练习1：如图2所示，质量为m的均匀铁链长为L，平放在距离地面高为2L的光滑水平面上，其长度的
1
悬垂于桌面下，从静止开始释放铁链，求铁链下端刚着地时的速度？
5
总结：
例2：如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R=0.5m，轨道在C处与水平地面相切。在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v0=5m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平面上的D点。求C、D间的距离s。取重力加速度g=10m/s。
2
练习2：如图所示，光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，固定在同一个竖直面内。 将一只质量为m的小球由圆弧轨道上离水平面某一高度处无初速释放。为使小球在沿圆轨道 运动时始终不离开轨道，这个高度h的取值范围如何？
总结： 例3：如图所示，重物A，B，C质量相等，A和B用细绳绕过轻小定滑轮相连接，开始时A，B静止，滑轮间细绳MN长0.6m，现将C物体轻轻挂在MN绳的中点，求：
(1)、C下落多大高度时速度最大； (2)、C下落的最大距离．
练习3：如图所示，半径为r,质量不计的圆盘与地面垂直，圆心处 有一个垂直盘面的光 滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2 处固定一个质量也为m的小球B。放开盘让其自由转动，求A球转到最低点时的线速度是多 少？
总结：
2、能量守恒定律的应用
例4：如图所示，皮带的速度为3m/s，两圆心距离s=4.5m，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15，电动机带动皮带将物体从左轮正上方运送到右轮正上方时，电动机消耗的电能是多少？
练习4、一质量均匀不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置（ ） A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先降低后升高 D．始终不变
总结：
自我检测：
1、下列说法正确的是
（ ）
A．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 B．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒 C．物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒 D．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒
2、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为
4
g，在物体下落5
（ ）
h的过程中，下列说法正确的是
A．物体动能增加了
4
mgh 5
1
mgh 5
B．物体的机械能减少了
4
mgh 5
C．物体克服阻力所做的功为
D．物体的重力势能减少了mgh
3、用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程
的时间相同，不计空气阻力，则
（ ）
A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能
4、如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放到转动90°的过程中： A. B球的重力势能减少，动能增加 B. A球的重力势能增加，动能减少 C. A球的重力势能和动能都增加了 D. A球和B球的总机械能是守恒的
5、如图所示，长为l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球，为使轻质硬棒
能绕转轴O转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度 应为多大？
6、如图所示，一根轻绳两端各系一个小球A、B，两球质量关系是mA>mB。轻绳跨在半径为r的光滑半圆柱体上，两球刚好位于半圆柱体某一水平直径的两端。将两球从静止释放，当B球到达半圆柱体最高点时，对半圆柱体的压力刚好为零。求：⑴B球到达半圆柱体最高点时的速度大小。⑵mA与mB的比。
7、游乐场的过山车的运动过程可以抽象为如图所示模型。弧形轨道下端与圆轨道相撞， 使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开。试分析A 点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点（已知圆轨道的半径为R， 不考虑摩擦等阻力）。
8、如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连， 置于倾角为30°、高为L的固定光滑斜面上，A球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板 使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹.由静止开始释放它们，不计所有摩擦， 求：（1）A球刚要落地时的速度大小；（2）C球刚要落地时的速度大小.
9、如图所示，倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻 质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间 的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧 和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、 滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移 动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块
A的速度即变为零，求：
（1）当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度； （2）在以后的运动过程中物块A最大速度的大小.
10、如图所示，A、B、C质量分别为mA=0.7kg，mB=0.2kg，mC=0.1kg，B为套在细绳上的 圆环，A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2，另一圆环D固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当
2
B、C从静止下降h1=0.3m，C穿环而过，B被D挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g=10m/s，
若开始时A离桌面足够远. （1）请判断C能否落到地面. （2）A在桌面上滑行的距离是多少？
11、如图质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都牌伸直状态，A上方的一段沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C上升。若将C换成另一个质量为(m1+m3)物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B则离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。
12、如图所示，一质量为m＝0.016 kg、长L＝0.5 m、宽d＝0.1 m、电阻 R＝0.1 Ω的矩形线圈，从h1＝5 m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好做匀速运动. （1）求匀强磁场的磁感应强度B.
（2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t＝0.15 s，求磁场区域的高度h2. （3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向.
（4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？（g＝10 m/s2）
高三物理二轮复习资料
第三课时 机械能守恒定律 能量守恒定律的应用
1、机械能守恒定律的应用 例1：如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小定滑轮，开始时底端相平， 当略有扰动时，其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间，其速度为多大?
练习1：如图2所示，质量为m的均匀铁链长为L，平放在距离地面高为2L的光滑水平面上，其长度的
1
悬垂于桌面下，从静止开始释放铁链，求铁链下端刚着地时的速度？
5
总结：
例2：如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R=0.5m，轨道在C处与水平地面相切。在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v0=5m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平面上的D点。求C、D间的距离s。取重力加速度g=10m/s。
2
练习2：如图所示，光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，固定在同一个竖直面内。 将一只质量为m的小球由圆弧轨道上离水平面某一高度处无初速释放。为使小球在沿圆轨道 运动时始终不离开轨道，这个高度h的取值范围如何？
总结： 例3：如图所示，重物A，B，C质量相等，A和B用细绳绕过轻小定滑轮相连接，开始时A，B静止，滑轮间细绳MN长0.6m，现将C物体轻轻挂在MN绳的中点，求：
(1)、C下落多大高度时速度最大； (2)、C下落的最大距离．
练习3：如图所示，半径为r,质量不计的圆盘与地面垂直，圆心处 有一个垂直盘面的光 滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点r/2 处固定一个质量也为m的小球B。放开盘让其自由转动，求A球转到最低点时的线速度是多 少？
总结：
2、能量守恒定律的应用
例4：如图所示，皮带的速度为3m/s，两圆心距离s=4.5m，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15，电动机带动皮带将物体从左轮正上方运送到右轮正上方时，电动机消耗的电能是多少？
练习4、一质量均匀不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，如图所示，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点，在此过程中，绳索AB的重心位置（ ） A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先降低后升高 D．始终不变
总结：
自我检测：
1、下列说法正确的是
（ ）
A．如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 B．如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒 C．物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒 D．做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒
2、质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为
4
g，在物体下落5
（ ）
h的过程中，下列说法正确的是
A．物体动能增加了
4
mgh 5
1
mgh 5
B．物体的机械能减少了
4
mgh 5
C．物体克服阻力所做的功为
D．物体的重力势能减少了mgh
3、用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程
的时间相同，不计空气阻力，则
（ ）
A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功一定比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能
4、如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放到转动90°的过程中： A. B球的重力势能减少，动能增加 B. A球的重力势能增加，动能减少 C. A球的重力势能和动能都增加了 D. A球和B球的总机械能是守恒的
5、如图所示，长为l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球，为使轻质硬棒
能绕转轴O转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度 应为多大？
6、如图所示，一根轻绳两端各系一个小球A、B，两球质量关系是mA>mB。轻绳跨在半径为r的光滑半圆柱体上，两球刚好位于半圆柱体某一水平直径的两端。将两球从静止释放，当B球到达半圆柱体最高点时，对半圆柱体的压力刚好为零。求：⑴B球到达半圆柱体最高点时的速度大小。⑵mA与mB的比。
7、游乐场的过山车的运动过程可以抽象为如图所示模型。弧形轨道下端与圆轨道相撞， 使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开。试分析A 点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点（已知圆轨道的半径为R， 不考虑摩擦等阻力）。
8、如图所示，质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连， 置于倾角为30°、高为L的固定光滑斜面上，A球恰能从斜面顶端外竖直落下，弧形挡板 使小球只能竖直向下运动，小球落地后均不再反弹.由静止开始释放它们，不计所有摩擦， 求：（1）A球刚要落地时的速度大小；（2）C球刚要落地时的速度大小.
9、如图所示，倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上，其顶端固定有一轻质定滑轮，轻 质弹簧和轻质细绳相连，一端接质量为m2的物块B，物块B放在地面上且使滑轮和物块间 的细绳竖直，一端连接质量为m1的物块A，物块A放在光滑斜面上的P点保持静止，弹簧 和斜面平行，此时弹簧具有的弹性势能为Ep.不计定滑轮、细绳、弹簧的质量，不计斜面、 滑轮的摩擦，已知弹簧劲度系数为k，P点到斜面底端的距离为L.现将物块A缓慢斜向上移 动，直到弹簧刚恢复原长时的位置，并由静止释放物块A，当物块B刚要离开地面时，物块
A的速度即变为零，求：
（1）当物块B刚要离开地面时，物块A的加速度； （2）在以后的运动过程中物块A最大速度的大小.
10、如图所示，A、B、C质量分别为mA=0.7kg，mB=0.2kg，mC=0.1kg，B为套在细绳上的 圆环，A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2，另一圆环D固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当
2
B、C从静止下降h1=0.3m，C穿环而过，B被D挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g=10m/s，
若开始时A离桌面足够远. （1）请判断C能否落到地面. （2）A在桌面上滑行的距离是多少？
11、如图质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都牌伸直状态，A上方的一段沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C上升。若将C换成另一个质量为(m1+m3)物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B则离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为g。
12、如图所示，一质量为m＝0.016 kg、长L＝0.5 m、宽d＝0.1 m、电阻 R＝0.1 Ω的矩形线圈，从h1＝5 m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好做匀速运动. （1）求匀强磁场的磁感应强度B.
（2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t＝0.15 s，求磁场区域的高度h2. （3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向.
（4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？（g＝10 m/s2）