1.在机械能守恒定律的应用中,常涉及与平抛运动、圆周运动等相结合的多过程问题。
2.应用机械能守恒定律求解多过程问题的基本思路
(1)弄清物体的运动由哪些过程组成。
(2)分析每个过程中物体的受力情况及运动情况。
(3)分析相关过程中的动能、势能的变化特点,是否满足机械能守恒的条件。
(4)从总体上把握全过程,根据机械能守恒定律、平抛运动的规律、圆周运动的规律及一些临界条件等列出对应的方程,解决有关问题。
[试题案例]
[例2] (2018·临沂高一检测)如图2所示,竖直平面内的一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD,B点与圆心O等高,一水平面与圆弧槽相接于D点,质量m=
0.10 kg的小球从B点正上方H=0.95 m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出后落在水平面上的Q点,DQ间的距离x=2.4 m,球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h=0.80 m,g取10 m/s2,不计空气阻力,求:
图2
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小N;
(2)小球经过最高点P的速度大小vP;
(3)D点与圆心O的高度差hOD。
解析 (1)设小球经过C点时速度为v1,取C点为零势能面,由机械能守恒有
mg(H+R)=mv
由牛顿第二定律有N-mg=
代入数据解得N=6.8 N。
(2)小球从P到Q做平抛运动,有