機(jī)械能守恒定律習(xí)題課

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機(jī)械能守恒定律習(xí)題課

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、把握機(jī)械能守恒的判斷方法，明確注意事項(xiàng)。2、明確用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟，會(huì)用之解題。

復(fù)習(xí)提問(wèn)：1、機(jī)械能守恒的條件。2、機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容、表達(dá)式。

一守恒條件的判斷

例、如下圖所示，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，小球的機(jī)械能是否守恒？如何判斷？以誰(shuí)為研究對(duì)象時(shí)機(jī)械能守恒？

一守一、判斷方法：恒原因：物體系統(tǒng)是否只受重力和彈條力做功。件的結(jié)果：物體系統(tǒng)勢(shì)能和動(dòng)能之和不判變。斷

規(guī)律總結(jié)：

二、本卷須知：

明確研究對(duì)象(物體系統(tǒng)的組成)

一守恒條件的判斷

穩(wěn)定練習(xí)：以下運(yùn)動(dòng)中，物體機(jī)械能守恒的是()A.推出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中B.物體沿光滑曲面自由下滑的過(guò)程C.人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)D.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體

二單個(gè)物體的機(jī)械能守恒

例、把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng),最大偏角為θ。小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？(空A氣阻力忽略不計(jì))解析:把最低點(diǎn)的重力勢(shì)能定為零,以分析:小球搖擺過(guò)程中小球最高點(diǎn)為初狀態(tài),最低點(diǎn)為末狀態(tài)初狀Ep1mg(LLcos)Ek1受重力和細(xì)繩的拉力.拉0態(tài)1力與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直v2Ek2m末狀態(tài)Ep202

Lθ

FTB

O

G

不做功,整個(gè)過(guò)程只有重Ek2Ep2Ek1Ep1由機(jī)械能守恒定律得,力做功,機(jī)械能守恒.即1mv2mg(LLcos)2得

v2gL(1cos)

總結(jié)：用機(jī)械能守恒定律的解題步驟

(1)確定研究對(duì)象(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析(3)判定各個(gè)力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件(4)視解題便利選取零勢(shì)能參考平面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能。

(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解。

釋放后，滑上圓弧軌道。全程摩擦可忽略，圓弧軌道半徑為R。試求：(1)過(guò)山車順利通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)速度至少多大？(2)為使過(guò)山車順利通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，至少應(yīng)從距地多高處開(kāi)始滑下？

穩(wěn)定練習(xí)：過(guò)山車在從軌道某處無(wú)初速度

三動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒

例、質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下，當(dāng)它到達(dá)高度為h1的位置A時(shí)，速度大小為v1,位置B的高度為h2。求物體滑到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能？請(qǐng)分別用動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律來(lái)解。

應(yīng)用機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理解題有什么一致點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？思考與討論

一致點(diǎn)：思想方法一致：二者都是從做功與能量轉(zhuǎn)化

的角度研究物體在力的作用下?tīng)顟B(tài)的變化，中間過(guò)程都有力做功，列式時(shí)都要找兩個(gè)狀態(tài)，所列方程都用標(biāo)量的形式表達(dá)

不同點(diǎn)：

使用條件不同：機(jī)械能守恒定律適用于只有重力和彈力做功的情形；動(dòng)能定理沒(méi)有條件限制。分析思路不同：機(jī)械能守恒定律只分析研究思對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能，動(dòng)能定理考解題不僅要分析初末狀態(tài)的動(dòng)能，還要分析與所有外力做的功。

討書寫方式不同：機(jī)械能守恒定律表達(dá)式等號(hào)論兩邊都是動(dòng)能和勢(shì)能的和，動(dòng)能定