機械能及其守恒定律97363

1、機械能及其守恒定律班級：姓名：一、重力勢能1. 定義：物體的重力勢能等于它所受與的乘積.公式：ep=2. 重力勢能是量，但有正、負(fù)，其意義是表示物體的重力勢能比它在上大還是小，這與功的正、負(fù)的物理意義不同.3相對性：重力勢能的大小與的選取有關(guān).重力勢能的變化與參考平面的選取.4.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功時，重力勢能;重力做負(fù)功時，重力勢能；重力做多少正（負(fù)）功，重力勢能就多少，即wg=二、彈性勢能1. 定義：物體由于發(fā)生而具有的能.2. 大?。簭椥詣菽艿拇笮∨c及有關(guān)，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù),彈簧的彈性勢能3. 彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系：彈力做正功，彈性勢能;彈力做負(fù)功，彈

2、性勢能三、機械能守恒定律1. 內(nèi)容：在只有或做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，只存在動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持2. 表達式:（l）ek|+epi=（要選零勢能參考平面）.（2）aek=（不用選零勢能參考平面）.（3）a ea增=（不用選零勢能參考平面）.3機械能守恒的條件只有（或彈簧的）做功或雖有其他外力做功但其他力做功的代數(shù)和題型一、守恒條件的判斷【例1】下列說法正確的是：（）a. 如果物體（或系統(tǒng)）所受到的合外力為零，則機械能一定守恒b. 如果合外力對物體（或系統(tǒng)）做功為零，則機械能一定守恒c. 物體沿光滑iwlmh由下滑過程屮，機械能一定守怛d. 做勻加速運動的物體，其機械能可能v虹【例2如

3、圖，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在a處固定質(zhì)理為2m q 的小球，b處固定質(zhì)量為m的小球，支架懸掛在0點，口j繞過0點并與支架所在平 面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動。開始時ob與地而相垂直。放手后開始運動，在不計任何阻 力，正確的是（）甌a. a球到達最低點時速度為零b. a球機械能減少量等于b球機械能增加量c. b球向左擺動所能達到的最高位置應(yīng)高于a球開始運動時的高度d. 當(dāng)支架從左向右回擺時，a球一定能回到起始高度【練習(xí)1】小物塊a位于光滑的斜而上，斜而位于光滑的水平地而上, 如圖，從地面上看，在物體下滑過程中，正確的是 （）a. 物體的重力勢能減小，動能增加b.斜面的機械能不變c.斜面

4、對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功d.物體和斜面組成的系統(tǒng)機械能守恒題型二、單個物體的機械能守恒【例3】如圖，在地面上以速度拋出質(zhì)量為加的物體,拋出后的 物體落到比地面低h的海平面上，若以地面為零勢能的參考面月不 計空氣阻力，則不正確的是()a. 物體落到海平而吋的重力勢能為nighb. 重力對物體做功為nighc. 物體在海平而上的動能為刃請2+加勸d. 物體在海平而上的機械能為呎2【例4】如圖，和為兩個光滑固定軌道，a. b、e在同一水平面上，c、d、e在同一豎直 線上，d點距水平面的高度為，c點的高度為2力，一滑塊從/點以初速度vo分別沿兩軌道滑行到 c或q處示水平拋出.(1) 求

5、滑塊落到水平面時，落點與e點間的距離$c和 為實現(xiàn)scvsd vo應(yīng)滿足什么條件？【練習(xí)2如圖所示，質(zhì)雖為m的物體，以速度v離開高為h的桌了，當(dāng)它落到距地面高為h的a 點吋，在不計空氣阻力的情況下，下列哪些說法是正確的(a. 物體在a點具有的機械能是-mv2 + mgh1b. 物體在a點具有的機械能是 mva + mghc. 物體在a點具有的動能是-mv + mg(h - /?)d. 物體在a點具有的動能是mg (h-h)以地而作為零勢能而.當(dāng)小球的動能和)a. 2mg7ghb. rngghc. |mgvghd. |mg7gh【練習(xí)3質(zhì)量為m的小球從髙h處由靜止開始自由下落, 重力勢能相等時，

6、重力的瞬時功率為(題型三、系統(tǒng)的機械能守恒【例5】如圖所示，均勻鐵鏈長為厶，平放在距離地面高為2厶的光滑水平面上，其長度的丄懸垂于桌面卜，從靜止開始釋放鐵鏈，求鐵鏈卜端剛耍著地時的速度?【例6】如圖所示，半徑為7?的光滑半圓上有兩個小球力、b,質(zhì)量分 別為加和m,由細(xì)線掛著，今由靜止開始無初速度白由釋放，求小球/ 升至最高點c時/、b兩球的速度？【例7如圖所示，一根長為l,可繞o軸在豎直平而內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的i細(xì)+1: ab ,已知oa： ob=1:2,質(zhì)量相等的兩個球分別固定在桿的/、b/ b端，由水平位置白由釋放，求輕桿轉(zhuǎn)到豎肓位置時兩球的速度？a1【例8】如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的

7、傾ft e = 30°,另一邊與地面垂肓，頂上有一定滑輪.一柔軟的細(xì)線跨過定滑輪，兩端分別與物塊力、3連接，力的質(zhì)量為伽，的質(zhì)量為皿 開始 吋將按在地而上不動，然后放開手，讓力沿斜而下滑而3上升.物塊/與斜而無摩擦.設(shè)當(dāng)/沿 斜而下滑距離s后，細(xì)繩突然斷了，求物塊3上升的最大距離【例9】.如圖所示，傾角為&的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為加的小球/和3,兩球之間用一根長為厶的輕桿相連，下面的小球3離斜面底端的高度為.兩球從靜止開始下滑，不計球與地面碰扌竜a時的機械能損失，目.地面光滑，求：(1) 兩球在光滑水平面上運動時的速度人小;(2) 此過程中桿對/球所做的功；【練習(xí)4】、如

8、圖所示，在光滑水平桌面上有一質(zhì)量為m的小車，小車跟繩- 端相連，繩了另一端通過滑輪吊一個質(zhì)量為m的磚碼，則當(dāng)祛碼著地的瞬間(小車未離開桌了)小車的速度人小為,在這過程屮，繩的拉力對小車所做的功為0【練習(xí)5, ill圖所示，傾角& =30。的粗糙斜而固定在地而上，長為/、質(zhì)量為加、粗細(xì)均勻、質(zhì)量 分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟細(xì)連接，物塊由靜止釋放 后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中（）a.物塊的機械能逐漸增加b.軟繩重力勢能共減少了丄7g/4c. 物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功d. 軟繩重力勢能的減少小

9、于其動能的增加與克服摩擦力所做功之和【練習(xí)6如圖5-3-16,在豎直平面內(nèi)有一半徑為r的半圓形圓柱截面，用輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連 接的a、b兩球，懸掛在闘柱面邊緣兩側(cè)，a球質(zhì)量為b球質(zhì)量的2倍，現(xiàn)將a球從i員【柱邊 緣處由靜止弩放，已知a始終不離開球而，且細(xì)繩足夠長，圓柱固定.若不計一切摩擦.求：（1）a球沿圓柱截而滑至最低點時速度的大小;（2）a球沿圓林截面運動的最大位移.ob題型四、重力、彈簧彈力做功及勢能的變化【練習(xí)7】重10n的滑塊在傾角為30。的斜面上，從a點由靜止下滑，到b點接觸到一個輕彈簧,滑塊壓縮彈簧到c點開始彈冋，返冋b點離開彈簧，最示又冋到a點，已知ab = lm, bc=0

10、.2m,那么在整個過程中（）a.滑塊動能的最大值是6 jb.彈簧彈性勢能的最大值是6jc.從c到b彈簧的彈力對滑塊做的功是6jd.整個過程系統(tǒng)機械能守恒【練習(xí)8】.豎直輕彈簧下端固定在水平地而上，質(zhì)量為m的小球，從輕彈簧的正上方某一高處自由落下，并將彈簧壓縮，肓到小球的速度變?yōu)榱?。對于小球、輕彈簧和地球紐 成的系統(tǒng)，在小球開始與彈簧接觸到小球速度變?yōu)榱愕倪^程小，有（）a、小球的動能和重力勢能的總和越來越小，小球的動能和彈性勢能的總和越來越大c、小球的動能和垂力勢能的總和越來越大，小球的動能和彈性勢能的總和越來越大【練習(xí)9】一輕質(zhì)彈簧固定于o點，另一端系一重物，將重物從與懸掛點等高的地方無初速度釋放，讓其自由擺下，不計空氣阻力，重物在擺向最低點的過程中（）a、重物的重力勢能減少b、重物的機械能減少c、重物的動能增加，增加的動能等于重物重力勢能的減少量d、重物和輕彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒【練習(xí)10】光滑水平ffiab與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在b點相接，導(dǎo)軌半徑