2018-2019学年新设计物理必修二粤教版讲义:主题二机械能及其守恒定律2.4 Word版含答案
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此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量。

(3)从能的转移角度看:ΔEA增=ΔEB减。

此式表示系统A部分机械能的增加量等于系统B部分机械能的减少量。

[试题案例]

[例2] (2018·惠州高一检测)如图3所示,质量m=70 kg的运动员以10 m/s的速度从高h=10 m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下,以最低点B所在的水平面为零势能面,一切阻力可忽略不计(g=10 m/s2)。求运动员:

图3

(1)在A点时的机械能;

(2)到达最低点B时的速度大小;

(3)相对于B点能到达的最大高度。

解析 (1)运动员在A点时的机械能E=Ek+Ep=mv2+mgh=×70×102 J+70×10×10 J=10 500 J。

(2)运动员从A点运动到B点的过程,根据机械能守恒定律得E=mv,解得vB== m/s=10 m/s

(3)运动员从A点运动到斜坡上最高点的过程中,由机械能守恒定律得E=mgh′,解得h′== m=15 m。

答案 (1)10 500 J (2)10 m/s (3)15 m

[针对训练2] 某游乐场过山车模型简化为如图4所示,光滑的过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R,可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。