機械能守恒定律課件-實用

第八節(jié)機械能守恒定律一、知識回顧?

動能物體由于運動而具有的能量：?

重力勢能?

彈性勢能物體在一定高度所具有的能量：Ep=mgh發(fā)生彈性形變的各物體各部之間由于有彈力的相互作用而具有的能量一、知識回顧?

動能定理合力所做的總功等于物體動能的變化：?重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做的功等于物體重力勢能的減少量：W

=

E

-

EGP1P2機械能概念：動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。n總機械能為動能和勢能之和。表達式：E

=

E

+

Epnk機械能是標量，具有相對性：n先選取參考平面和參考系才能確定機械能（一般選地面）三、動能與勢能相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的研究(一)

動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化1、演示實驗小球擺動實驗2、實驗分析小球由A→B：重力做正功，重力勢

能轉(zhuǎn)化為動能。小球由B→C：重力做負功，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。ACB選取零勢能面結(jié)論：在重力做功的情況下，動能與重力勢能可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)化小鋼球三、動能與勢能相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的研究（二）動能與重力勢能相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的研究思考：小球由左擺到右時，能否達到相同的高度？fvG小鋼球二動

O能根據(jù)動能定理，有重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能F的減少量。AN和Ov1h1重力勢能間的轉(zhuǎn)換ABv2

由以上兩式可以得到Bh1GE

＝E

+EE

＝E

+E1k1P12k2P2假如物體還受其它力作用,式子是否依然成立?E

+E

＝E

+Ek2P2k1P1E

＝E12思考根據(jù)動能定理，有FNOF阻A在什么情況下機械能守恒？BG由以上兩式可以得到E

+E

≠E

+E即E

≠Ek2P2k1P112結(jié)論在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變?nèi)齽幽芎蛷椥詣菽荛g的轉(zhuǎn)換彈簧的彈性勢能與小球的動能相互轉(zhuǎn)換在只有彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變四機械能1、內(nèi)容：在只有重力或彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。2、守恒條件:只有重力做功或彈簧彈力做功(守物體可還受其他力，但其他外力或內(nèi)力不做功或做功為零）恒

3、表達式：定①E

=

E

E

＋E

=E

＋E是否表示只受重力或彈簧彈力？律12K1P1K2P2（多用于兩個及以上物體系統(tǒng)）②ΔE

ΔEk增(減）=p減（增）③ΔE

ΔEA減=B增說一說下列實例中哪些情況機械能

拋出的籃球在空中運動（不計阻力）。跳傘員利用降落傘在空中勻速下落。是守恒的光滑水平面上v用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升。運動的小球，把彈簧壓縮后又被彈回來。應用機械能守恒定律的(1)確定研究的系統(tǒng)(2)對研究對象進行正確的受力分析和運動過程分析(3)判定各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件(4)若滿足，則選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機械能。解

(5)根據(jù)機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解。題步驟課堂練習1.下列關(guān)于機械能是否守恒的敘述正確的是BDA、做勻速直線運動的物體機械能一定守恒。B、做勻變速直線運動的物體的機械能可能守恒。C、合外力對物體做功為零時機機械能守恒。D、只有重力對物體做功，物體的機械能一定守恒。物體的機械能是否守恒與物體的運動無關(guān)2.一個輕彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面肯彈簧保持原長的A點無初速度釋放，讓它自由下擺，不計空氣阻力，在重物由A擺到最低點的過程中，ADA、重物的重力勢能減少。oAB、重物的重力勢能增加。C、重物的機械能不變。D、重物的機械能減少。球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒在只有重力、力做功的情形下，物體的能和能生相互化，但機械能的量

保

持

不內(nèi)

容機械

表

達

式能守E

+E

=E

+E

或-△E

=△Ek1p1k2p2Pk只有重力或力做功，或其它力做功代數(shù)和零恒

適

用

條

件定律機械能的化和守恒是指系而言。通常所某

物

體

的

機

械能守恒是一種化的不格的法明3.如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起共同擺到最大高度的過程中，下列說法正確的是DA、子彈的機械能守恒。B、木塊的機械能守恒。C、子彈和木塊的總機械能守恒。D、以上說法都不對1、子彈射中木塊的過程機械能不守恒2、整體從最低位置擺到最高位置的過程機械能守恒4．如圖所示，桌面離地高h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，設桌面為零勢面，則小球觸地前的瞬間機械能為(

)A．mghB．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H-h)5．如圖所示，桌面離地高h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，設桌面為零勢面，則小球觸地前的瞬間動能為(

)A．mghB．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H-h)mgH＝mgh＋Ek26．如圖所示，質(zhì)量為m的物體，以水平速度v0離開桌面，若以桌面為零勢能面，不計空氣阻力，則當它經(jīng)過離地高度為h的A點時，所具有的機械能是(

)7．三個質(zhì)量相同的物體以相同大小的初速度v

在0同一水平面上分別進行豎直上拋、沿光滑斜面上滑和斜上拋．若不計空氣阻力，它們所能達到的最大高度分別用H

、H

和H

表示，則(

)123A．H

＝H

＝H123B．

H

＝H

＞

H123C．

H

＞

H

＞

H123D．

H

＞

H

＝H1238．如圖所示，通過空間任意一點A可作無數(shù)個斜面．如果物體從A點分別沿這些傾角各不相同的光滑斜面滑下，那么物體在這些斜面上速率相同的點所構(gòu)成的面是(

)A．球面B．拋物面C．水平面D．不規(guī)則的曲面9.把量m的石從h高的山崖上以角θ向斜上方拋出，拋出時的初速度v

，求0石頭落地時的速度v

是多大？（不計空t氣阻力）解：由機械能守恒可得10.用細線連接一個小球，繩長L，最大偏角θ。求小球到最低點的速度？11.如圖所示，光滑的水平軌道與光滑半圓弧軌道相切。圓軌道半徑R＝0.4m，一小球停放在光滑水平軌道上，現(xiàn)給小球一個v

＝5m／s的初速0度。求（1）球從C點飛出時的速度；(g=10m/s（2）球?qū)點的壓力是重力的多少倍（3）球從C拋出后，落地點距B點多遠2)3m/s1.25倍1.2m12物體的質(zhì)量為m，沿著光滑的軌道滑下，軌道形狀如圖所示，與斜軌道相接的圓軌道半徑R，要使物體沿光滑的圓軌道恰能通過最高點，物體應從離軌道最低處多高的地方由靜止開始滑下？思考:a：你選什么做為研究對象？選物體作為研究對象b：對選定的研究對象而言，對它做功的力有幾個？符合機械能守恒條件嗎?物體在沿光滑的軌道滑動的整個過程中只有重力做功，故機械能守恒。c：物體恰能通過圓軌道最高點的條件是什么？解：物體在沿光滑的軌道滑動的整個過程中，只有重力做功，故機械能守恒。設物體應從離軌道最低點h高的地方開始由靜止下滑，軌道的最低點處水平面為零勢能面，物體在運動到軌道最高點處的速度為v，則開始時物體的機械能為mgh，運動到最高點時機械能為(1)據(jù)機械能守恒有：要使物體恰好通過軌道最高點，條件是(2)聯(lián)立上面兩式可求出：13如圖所示，質(zhì)量為m的物體以某一初速v

從A點向下0沿光滑的軌道運動，不計空氣阻力，若物體通過最低點

B的速度為

，求：(1)物體在A點時的速度；(2)物體離開C點后還能上升多高．以B點所在平面為參考平面A→B，機械能守恒B→最高點，機械能守恒14：光滑的水平臺上放置一條長為L米的鐵鏈，其L/4長搭在平臺下面，平臺的右上方有一光滑的角形擋板用來保證鐵鏈沿平臺滑下時無機械能損失，求鐵鏈末端剛離開平臺時鐵鏈的速度大小。解題思路：研究對象：整根鏈條研究方法：機械能守恒定律15如兩物體量分m和2m，滑的量和摩擦都不，開始用手托住2m的物體，放后，當2m的物體從靜止開始下降h后的速度是多少?系統(tǒng)機械能守恒如圖所示，長為2L的輕桿OB，O端裝有轉(zhuǎn)軸，B端固定一個質(zhì)量為m的小球B，OB中點