能量守恒定律中的柔軟物體

能量轉(zhuǎn)化中的柔軟物體1、粗細(xì)均勻的全長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑鐵鏈對(duì)稱(chēng)地掛在輕小而光滑的定滑輪上。輕輕擾動(dòng)一下鐵鏈的一端，使它從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則鐵鏈剛脫離滑輪瞬間的速度多大?解法1（整體法）：設(shè)鐵鏈的質(zhì)量為m，鐵鏈從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛脫離滑輪過(guò)程中，只有重力對(duì)鐵鏈做功，機(jī)械能守恒。有解得解法2（等效法）：鐵鏈要脫離滑輪時(shí)，重力勢(shì)能的減少等于圖中的一半鐵鏈移到另一半鐵鏈的下端時(shí)重力勢(shì)能的減少。由機(jī)械能守恒定律得解得2、粗細(xì)均勻的全長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑鐵鏈，一半在水平桌面，另一半垂在桌子邊緣。使它從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則鐵鏈剛脫離桌子瞬間的速度多大?ABCABC解法1（分段）：解法2（等效）：解得h3、如圖所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有密度為ρ的液體，液體總長(zhǎng)為L(zhǎng)，左右管內(nèi)夜面高度差為h，不計(jì)阻力，現(xiàn)打開(kāi)管底閥門(mén)，求管內(nèi)夜面相平時(shí)左端液面的速度大小。解：液體流動(dòng)至液面相平過(guò)程中，等效于左管液面下h/2的液體移到右管的液面上。設(shè)管的橫截面積為s，由機(jī)械能守恒定律得解得4、現(xiàn)用單位長(zhǎng)度質(zhì)量為ρ的均質(zhì)繩，將一桶總質(zhì)量為M的水從h深的井下吊起，所需做功至少多少？5、在風(fēng)力發(fā)電中，速度為v的風(fēng)正對(duì)半徑r的風(fēng)葉吹去。已知空氣密度為ρ，發(fā)電效率為η。求發(fā)電功率。潮汐發(fā)電

海水漲潮時(shí)，大量海水洶涌而來(lái)，具有很大的動(dòng)能；同時(shí)，水位逐漸升高，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能．落潮時(shí)，海水奔騰而去，水位陸續(xù)下降，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

潮汐發(fā)電就是在海灣或有潮汐的河口建筑一座攔水堤壩，形成水庫(kù)，并在壩中或壩旁放置水輪發(fā)電機(jī)組，利用潮汐漲落時(shí)海水水位的升降，使海水通過(guò)水輪機(jī)時(shí)推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電．6、潮汐發(fā)電中，攔水堤壩形成的水庫(kù)橫截面積為s，海水漲潮時(shí)的最高水位比正常時(shí)高h(yuǎn)，潮汐發(fā)電是雙向的且效率為η，一天各有兩次漲潮落潮，海水密度為ρ，求一天的發(fā)電量。解：漲潮后，水庫(kù)內(nèi)的水等效于來(lái)自海平面；落潮后，水庫(kù)內(nèi)的水等效于流到海平面。由能量守恒定律得小結(jié)：①對(duì)繩索、鏈條、液體之類(lèi)的運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)用能量守恒定律求解要方便一些。②在運(yùn)用能量守恒定律求解這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，由于此類(lèi)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中常發(fā)生形變，其重心位置相對(duì)物體來(lái)說(shuō)不是固定不變的，因此確定初、末狀態(tài)物體的重心及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重心高度的變化便是正確求解的關(guān)鍵。

③運(yùn)用減少的重