2018-2019学年高中物理沪科版必修二 第4章 章末总结
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例1 如图1所示,物体A质量为2m,物体B质量为m,通过轻绳跨过定滑轮相连.斜面光滑、足够长,且与水平面成θ=30°角,不计绳子和滑轮之间的摩擦.开始时A物体离地的高度为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A、B两物体均静止.撤去手后,求:

图1

(1)A物体将要落地时的速度多大?

(2)A物体落地后,B物体由于惯性将继续沿斜面上升,则B物体在斜面上的最远点离地的高度多大?

答案 (1) (2)h

解析 (1)由题知,物体A质量为2m,物体B质量为m,A、B两物体构成的整体(系统)只有重力做功,故整体的机械能守恒,得:mAgh-mBghsin θ=(mA+mB)v2

将mA=2m,mB=m代入解得:v=.

(2)当A物体落地后,B物体由于惯性将继续上升,此时绳子松了,对B物体而言,只有重力做功,故B物体的机械能守恒,设其上升的最远点离地高度为H,根据机械能守恒定律得:mBv2=mBg(H-hsin θ)整理得:H=h.

二、功能关系的应用

例2 (多选)如图2所示,一质量为m可视为质点的小物体,在沿斜面向上的拉力F作用下,从长为L、高为h的粗糙固定斜面底端匀速运动到顶端,重力加速度为g.此过程中,物体的(  )

图2

A.重力势能增加了mgh B.机械能保持不变

C.机械能增加了mgh D.机械能增加了FL

答案 AC

解析 重力做功W=-mgh,则重力势能增加了mgh,选项A正确;物体匀速运动,动能不变,重力势能增加mgh,则机械能增加了mgh,选项B、D错误,C正确.