機(jī)械能守恒定律在連接體問(wèn)題中的應(yīng)用課件

2013屆高三一輪復(fù)習(xí)

機(jī)械能守恒定律

在連接體問(wèn)題中的運(yùn)用2013屆高三一輪復(fù)習(xí)

機(jī)械能守恒定律

在1【高考要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握機(jī)械能守恒定律在解決連接體問(wèn)題中鞏固機(jī)械能解題的規(guī)范和一般方法的運(yùn)用，學(xué)會(huì)選擇研究對(duì)象，分析研究過(guò)程【高考要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握機(jī)械能守恒定律在解決連接體問(wèn)題中機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能在只有

或

做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，

與

可以相互轉(zhuǎn)化，而

保持不變重力彈力動(dòng)能勢(shì)能總的機(jī)械能機(jī)械能守恒條件重力彈力機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能熱身訓(xùn)練1：如圖所示，剛性小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上。在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是（）A．重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變B．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和不斷增加D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變CDCD熱身訓(xùn)練1：如圖所示，剛性小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上熱身訓(xùn)練2.如圖,質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,中間用輕質(zhì)桿相連,在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,把桿置于水平位置后釋放,在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中（）A．B球的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．A球的重力勢(shì)能增加,動(dòng)能也增加,A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械不守恒BC熱身訓(xùn)練2.如圖,質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,中間用解題步驟及注意事項(xiàng)一、恰當(dāng)選取系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律必須準(zhǔn)確的選擇系統(tǒng).系統(tǒng)選擇得當(dāng),機(jī)械能守恒；系統(tǒng)選擇不得當(dāng),機(jī)械能不守恒。判斷選定的研究系統(tǒng)是否機(jī)械能守恒，常用方法：１、做功的角度；２、能量的轉(zhuǎn)化的角度。解題步驟及注意事項(xiàng)一、恰當(dāng)選取系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律必須準(zhǔn)確二、恰當(dāng)選取物理過(guò)程選取物理過(guò)程必須遵循兩個(gè)基本原則，一要符合求解要求，二要盡量使求解過(guò)程簡(jiǎn)化.有時(shí)可選全過(guò)程，而有時(shí)則必須將全過(guò)程分解成幾個(gè)階段，然后再分別應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解.二、恰當(dāng)選取物理過(guò)程選取物理過(guò)程必須遵循兩個(gè)基本原則，一要符三、機(jī)械能守恒定律的常用的表達(dá)形式：1、E1=E2

（E1、E2表示系統(tǒng)的初、末態(tài)時(shí)的機(jī)械能）2、ΔEK=?ΔEP

（系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)勢(shì)能的減少量）3、ΔEA=?ΔEB

（若把系統(tǒng)分為A、B兩部分，A部分的機(jī)械能的增量等于B部分機(jī)械能的減少量）三、機(jī)械能守恒定律的常用的表達(dá)形式：1、E1=E2在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，必須選取零勢(shì)能參考面，而且在同一問(wèn)題中必須選取同一零勢(shì)能參考面。但在某些機(jī)械能守恒的問(wèn)題中，運(yùn)用式1(E1=E2)求解不太方便，而運(yùn)用式2(ΔEK=?ΔEP

)

、3(ΔEA=?ΔEB)較為簡(jiǎn)單。運(yùn)用式2、3的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是不必選取零勢(shì)能參考面，只要弄清楚過(guò)程中物體重力勢(shì)能的變化即可。說(shuō)明：在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，必須選取零勢(shì)能參考面，例：如圖5－3－4所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開(kāi)始下滑，不計(jì)機(jī)械能損失，求：(1)兩球都進(jìn)入光滑水平面時(shí)兩小球運(yùn)動(dòng)的速度大??；(2)此過(guò)程中桿對(duì)B球所做的功．

例：如圖5－3－4所示，傾角為θ的光滑斜面例1.如圖所示，一固定的偰形木塊，其斜面的傾角θ=30о,另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪.一柔軟的細(xì)線跨過(guò)定滑輪,兩端分別與物塊A、B連接,A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開(kāi)手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升.物塊A與斜面間無(wú)摩擦.設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑距離s后，細(xì)線突然斷了，求物塊B上升的最大距離H思考1：為什么A下滑而B(niǎo)上升？思考2：繩子斷裂前，如何選取研究對(duì)象？思考3：繩子斷裂后，B物體做什么運(yùn)動(dòng)？H=1.2s例1.如圖所示，一固定的偰形木塊，其斜面的傾角θ=30о,另一根細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪，兩端分別系住質(zhì)量為M和m的長(zhǎng)方形物塊，且M>m,開(kāi)始時(shí)用手握住M，使系統(tǒng)處于如圖示狀態(tài)。求（1）當(dāng)M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度（h遠(yuǎn)小于半繩長(zhǎng)，繩與滑輪的質(zhì)量不計(jì)）。（2）如果M下降h

剛好觸地，那么m上升的總高度是多少？鞏固練習(xí)1Mm

H=h+h′=2MhM+m一根細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪，兩端分別系住質(zhì)量為M和m的例2.如圖，兩物體的質(zhì)量分別為M和m（M>m），用細(xì)繩連接后跨接在半徑為R的固定光滑半圓柱上（離地面有足夠高的距離），兩物體剛好位于其水平直徑的兩端，釋放后它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，（1）m在最高點(diǎn)時(shí)的速度大??？（2）當(dāng)m和M的比值為多大時(shí)，m對(duì)圓柱體頂端的壓力為零？思考1：M下降的高度和m上升的高度是否相等？思考2：m對(duì)圓柱體頂端的壓力為零條件是什么？思考3：若v滿足上問(wèn)條件，且m在最高點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂，則m運(yùn)動(dòng)情況如何？思考4：若m在最高點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂，且m的速度不足以使m做平拋運(yùn)動(dòng)，則m運(yùn)動(dòng)情況如何？例2.如圖，兩物體的質(zhì)量分別為M和m（M>m），用細(xì)繩連接后m1m2如圖光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球甲用輕繩跨過(guò)圓柱與質(zhì)量為m2的小球乙相連，開(kāi)始時(shí)讓小球甲放在平臺(tái)上，兩邊繩豎直，兩球均從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)甲上升到圓柱最高點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)甲球恰能做平拋運(yùn)動(dòng)，求甲、乙兩球的質(zhì)量關(guān)系鞏固練習(xí)2m1m2鞏固練習(xí)2例題3．如圖所示，一根長(zhǎng)為1m，可繞Ｏ軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿AB，已知OA=0.6m；OB=0.4m，質(zhì)量相等的兩個(gè)球分別固定在桿的A、B端，由水平位置自由釋放，求輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的速度？B/A/例題3．如圖所示，一根長(zhǎng)為1m，可繞Ｏ軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球固定在一根輕質(zhì)直角尺的兩端A、B，直角尺的頂點(diǎn)O處有光滑的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸。AO、BO的長(zhǎng)分別為2L和L。開(kāi)始時(shí)直角尺的AO部分處于水平位置而B(niǎo)在O的正下方。讓該系統(tǒng)由靜止開(kāi)始自由轉(zhuǎn)動(dòng)，求：當(dāng)A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，A小球的速度大小v?A

BO鞏固練習(xí)3如圖所示，質(zhì)量分別為2m和3m的兩個(gè)小球固定在一根輕質(zhì)直角例4.如圖所示,半徑為R的1/4圓弧支架豎直放置,圓弧邊緣C處有一小定滑輪,一輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m1與m2的物體,掛在定滑輪兩邊,且m1>m2,開(kāi)始時(shí)m1、m2均靜止,m1、m2可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦.(1)求m1經(jīng)過(guò)圓弧最低點(diǎn)A時(shí)的速度.(2)為使m1能到達(dá)A點(diǎn),m1與m2之間必須滿足什么關(guān)系?思考1：m1和m2的速度大小是否相同，為什么？思考2：m1能夠到達(dá)A點(diǎn)的條件是什么？例4.如圖所示,半徑為R的1/4圓弧支架豎直放置,圓弧邊緣C如圖所示，均勻鐵鏈長(zhǎng)為L(zhǎng)，平放在距離地面高為2L的光滑水平面上，其長(zhǎng)度的1/5懸垂于桌面下，從靜止開(kāi)始釋放鐵鏈，求鐵鏈下端剛要著地時(shí)的速度？思考題如圖所示，均勻鐵鏈長(zhǎng)為L(zhǎng)，平放在距離地面高為2L的光滑水平面辯難點(diǎn)記盲點(diǎn)滴水不漏理思路抓典型觸類旁通謝謝大家！辯難點(diǎn)記盲點(diǎn)滴水不漏謝謝大家！192013屆高三一輪復(fù)習(xí)

機(jī)械能守恒定律

在連接體問(wèn)題中的運(yùn)用2013屆高三一輪復(fù)習(xí)

機(jī)械能守恒定律

在20【高考要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握機(jī)械能守恒定律在解決連接體問(wèn)題中鞏固機(jī)械能解題的規(guī)范和一般方法的運(yùn)用，學(xué)會(huì)選擇研究對(duì)象，分析研究過(guò)程【高考要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握機(jī)械能守恒定律在解決連接體問(wèn)題中機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能在只有

或

做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，

與

可以相互轉(zhuǎn)化，而

保持不變重力彈力動(dòng)能勢(shì)能總的機(jī)械能機(jī)械能守恒條件重力彈力機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能熱身訓(xùn)練1：如圖所示，剛性小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上。在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是（）A．重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變B．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和不斷增加D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變CDCD熱身訓(xùn)練1：如圖所示，剛性小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上熱身訓(xùn)練2.如圖,質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,中間用輕質(zhì)桿相連,在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,把桿置于水平位置后釋放,在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中（）A．B球的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．A球的重力勢(shì)能增加,動(dòng)能也增加,A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械不守恒BC熱身訓(xùn)練2.如圖,質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B,中間用解題步驟及注意事項(xiàng)一、恰當(dāng)選取系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律必須準(zhǔn)確的選擇系統(tǒng).系統(tǒng)選擇得當(dāng),機(jī)械能守恒；系統(tǒng)選擇不得當(dāng),機(jī)械能不守恒。判斷選定的研究系統(tǒng)是否機(jī)械能守恒，常用方法：１、做功的角度；２、能量的轉(zhuǎn)化的角度。解題步驟及注意事項(xiàng)一、恰當(dāng)選取系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律必須準(zhǔn)確二、恰當(dāng)選取物理過(guò)程選取物理過(guò)程必須遵循兩個(gè)基本原則，一要符合求解要求，二要盡量使求解過(guò)程簡(jiǎn)化.有時(shí)可選全過(guò)程，而有時(shí)則必須將全過(guò)程分解成幾個(gè)階段，然后再分別應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解.二、恰當(dāng)選取物理過(guò)程選取物理過(guò)程必須遵循兩個(gè)基本原則，一要符三、機(jī)械能守恒定律的常用的表達(dá)形式：1、E1=E2

（E1、E2表示系統(tǒng)的初、末態(tài)時(shí)的機(jī)械能）2、ΔEK=?ΔEP

（系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)勢(shì)能的減少量）3、ΔEA=?ΔEB

（若把系統(tǒng)分為A、B兩部分，A部分的機(jī)械能的增量等于B部分機(jī)械能的減少量）三、機(jī)械能守恒定律的常用的表達(dá)形式：1、E1=E2在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，必須選取零勢(shì)能參考面，而且在同一問(wèn)題中必須選取同一零勢(shì)能參考面。但在某些機(jī)械能守恒的問(wèn)題中，運(yùn)用式1(E1=E2)求解不太方便，而運(yùn)用式2(ΔEK=?ΔEP

)

、3(ΔEA=?ΔEB)較為簡(jiǎn)單。運(yùn)用式2、3的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是不必選取零勢(shì)能參考面，只要弄清楚過(guò)程中物體重力勢(shì)能的變化即可。說(shuō)明：在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，必須選取零勢(shì)能參考面，例：如圖5－3－4所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開(kāi)始下滑，不計(jì)機(jī)械能損失，求：(1)兩球都進(jìn)入光滑水平面時(shí)兩小球運(yùn)動(dòng)的速度大?。?2)此過(guò)程中桿對(duì)B球所做的功．

例：如圖5－3－4所示，傾角為θ的光滑斜面例1.如圖所示，一固定的偰形木塊，其斜面的傾角θ=30о,另一邊與地面垂直,頂上有一定滑輪.一柔軟的細(xì)線跨過(guò)定滑輪,兩端分別與物塊A、B連接,A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m，開(kāi)始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開(kāi)手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升.物塊A與斜面間無(wú)摩擦.設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑距離s后，細(xì)線突然斷了，求物塊B上升的最大距離H思考1：為什么A下滑而B(niǎo)上升？思考2：繩子斷裂前，如何選取研究對(duì)象？思考3：繩子斷裂后，B物體做什么運(yùn)動(dòng)？H=1.2s例1.如圖所示，一固定的偰形木塊，其斜面的傾角θ=30о,另一根細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪，兩端分別系住質(zhì)量為M和m的長(zhǎng)方形物塊，且M>m,開(kāi)始時(shí)用手握住M，使系統(tǒng)處于如圖示狀態(tài)。求（1）當(dāng)M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度（h遠(yuǎn)小于半繩長(zhǎng)，繩與滑輪的質(zhì)量不計(jì)）。（2）如果M下降h

剛好觸地，那么m上升的總高度是多少？鞏固練習(xí)1Mm

H=h+h′=2MhM+m一根細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪，兩端分別系住質(zhì)量為M和m的例2.如圖，兩物體的質(zhì)量分別為M和m（M>m），用細(xì)繩連接后跨接在半徑為R的固定光滑半圓柱上（離地面有足夠高的距離），兩物體剛好位于其水平直徑的兩端，釋放后它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，（1）m在最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。浚?）當(dāng)m和M的比值為多大時(shí)，m對(duì)圓柱體頂端的壓力為零？思考1：M下降的高度和m上升的高度是否相等？思考2：m對(duì)圓柱體頂端的壓力為零條件是什么？思考3：若v滿足上問(wèn)條件，且m在最高點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂，則m運(yùn)動(dòng)情況如何？思考4：若m在最高點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂，且m的速度不足以使m做平拋運(yùn)動(dòng)，則m運(yùn)動(dòng)情況如何？例2.如圖，兩物體的質(zhì)量分別為M和m（M>m），用細(xì)繩連接后m1m2如圖光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球甲用輕繩跨過(guò)圓柱與質(zhì)量為m2的小球乙相連，開(kāi)始時(shí)讓小球甲放在平臺(tái)上，兩邊繩豎直，兩球均從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)甲上升到圓柱最高點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)甲球恰能做平拋運(yùn)動(dòng)，求甲、乙兩球的質(zhì)量關(guān)系鞏固練習(xí)2m1m2鞏固練習(xí)2例題3．如圖所示，一根長(zhǎng)為1m，可繞Ｏ軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿AB，已知OA=0.6m；OB=0.4m，質(zhì)量相等的兩個(gè)球分別固定在桿的A、B端，由水平位置自由釋放，