本试题 “如图所示,质量m=1.0kg的物块在倾角θ的斜面上,由静止开始释放,过B点时速度为2.0m/s,过C点时速度为3.0m/s.已知BD长为2.1m,CD长为1.6m.(g取10m/s2)(1...” 主要考查您对匀变速直线运动的位移与速度的关系
机械能守恒定律
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匀变速直线运动的速度-位移公式:
vt2-v02=2as。
适用条件:
匀变速直线运动
匀变速直线运动的速度-位移公式推导:
由可得,将t代入有,即
注意:
①是由公式推导而出,一般情况下,对同一过程不能联立三式求解。
②关系式中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由可推得(v取正值还是负值根据情况判断),
③位移与速度的关系式为矢量式,应用它解题时,若规定初速度的方向为正方向,a与同向时为正值,物体做匀加速运动,a与反向时为负值,物体做匀减速运动。位移,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移,说明位移的方向与初速度的方向相反。
知识点拨:
对位移和速度关系的两点提醒:
当初速度为零时:
初速度为 | 初速度为0 | |
速度公式 | ||
位移公式 | ||
速度—位移公式 |
判定机械能守恒的方法:
(1)条件分析法:应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力 (或弹力)做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。
(2)能量转化分析法:从能量转化的角度进行分析:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。
(3)增减情况分析法:直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。
(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。
竖直平面内圆周运动与机械能守恒问题的解法:
在自然界中,违背能量守恒的过程肯定是不能够发生的,而不违背能量守恒的过程也不一定能够发生,因为一个过程的进行要受到多种因素的制约,能量守恒只是这个过程发生的一个必要条件。如在竖直平面内的变速圆周运动模型中,无支撑物的情况下,物体要到达圆周的最高点,从能量角度来看,要求物体在最低点动能不小于最高点与最低点的重力势能差值。但只满足此条件物体并不一定能沿圆弧轨道运动到圆弧最高点。因为在沿圆弧轨道运动时还需满足动力学条件:所需向心力不小于重力,由此可以推知,在物体从圆弧轨道最低点开始运动时,若在动能全部转化为重力势能时所能上升的高度满足时,物体可在轨道上速度减小到零,即动能可全部转化为重力势能;在,物体上升到圆周最高点时的速度)时,物体可做完整的圆周运动;若在时,物体将在与圆心等高的位置与圆周最高点之间某处脱离轨道,之后物体做斜上抛运动,到达最高点时速度不为零,动能不能全部转化为重力势能,物体实际上升的高度满足。故在解决这类问题时不能单从能量守恒的角度来考虑。
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