高中物理-《機械能守恒定律 功能關系》教學課件設計

第7講

機械能守恒定律功能關系

??任務單(1)機械能守恒定律的表達式。①守恒的觀點:

。②轉化的觀點:

。③轉移的觀點:

。(2)機械能守恒的判斷方法有哪些？(3)常見的功能關系。①合外力做功與動能的關系:

。②重力做功與重力勢能的關系:

。③彈力做功與彈性勢能的關系:

。④除重力以外其他力做功與機械能的關系:

⑤滑動摩擦力做功與內能的關系:

。⑥電場力做功與電勢能的關系:

。⑦克服安培力做功與電能的關系:__________.學習目標掌握機械能守恒的判斷方法總結應用機械能守恒定律解題的一般步驟機械能守恒定律的綜合應用功能關系的應用

熱點考向1機械能守恒定律的應用【典例1】(多選)(2015·全國卷Ⅱ)如圖,滑塊a、b的質量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運動。不計摩擦,a、b可視為質點,重力加速度大小為g,則(

)A.a落地前,輕桿對b一直做正功B.a落地時速度大小為C.a下落過程中,其加速度大小始終不大于gD.a落地前,當a的機械能最小時,b對地面的壓力大小為mgBD變式遷移1:物體通過輕繩連接跨過定滑輪(多選)如圖所示,質量均為m的兩個物體A和B,其中物體A置于光滑水平臺上,物體B穿在光滑豎直桿上,桿與平臺有一定的距離,A、B兩物體通過不可伸長的細輕繩連接跨過臺面邊緣的光滑小定滑輪,細線保持與臺面平行?，F(xiàn)由靜止釋放兩物體,當物體B下落h時,B物體的速度為2v,A物體速度為v。關于此過程,下列說法正確的是(

)A.該過程中B物體的機械能損失了1/5

mghB.該過程中繩對物體A做功為1/2

mv2C.物體A在水平面上滑動的距離為hD.該過程中繩對系統(tǒng)做功1/2mv2AB遷移2:小球通過輕桿連接繞光滑圓環(huán)轉動(多選)如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內,C是圓環(huán)最低點。兩個質量均為m的小球A、B套在圓環(huán)上,用長為R的輕桿相連,輕桿從豎直位置靜止釋放,重力加速度為g,則(

)

A.當輕桿水平時,A、B兩球的總動能最大B.A球或B球在運動過程中機械能守恒C.A、B兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒D.B球到達C點時的速度大小為AC【規(guī)律總結】應用機械能守恒定律解題的步驟(1)選對象:單個物體、多個物體組成的系統(tǒng)或含彈簧系統(tǒng)。(2)兩分析:對研究對象進行受力和做功情況的分析。(3)判守恒:根據(jù)機械能守恒的條件判斷研究對象機械能是否守恒。(4)選公式:靈活選取Ek1+Ep1=Ek2+Ep2、ΔEk=-ΔEp或EA增=EB減列方程求解?！镜淅?】(2015·全國卷Ⅰ)如圖,一半徑為R,粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點進入軌道。質點滑到軌道最低點N時,對軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則(

)A.W=1/2mgR,質點恰好可以到達Q點B.W>1/2mgR,質點不能到達Q點C.W=1/2mgR,質點到達Q點后,繼續(xù)上升一段距離D.W<1/2mgR,質點到達Q點后,繼續(xù)上升一段距離C真題變式1.(多選)在【典例2】中,若使質點帶上+q的電荷量(帶電質點可視為點電荷),如圖所示,在POQ下方加上垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B=質點由靜止釋放運動至最低點N時,對軌道的壓力恰好為零,則(

)A.質點經(jīng)過N點時的速度大小為B.質點由P點至N點的過程中洛倫茲力做負功C.質點由靜止下落至P點的過程機械能守恒D.質點由靜止下落至N點的過程機械能減少CD真題變式2.在【典例2】中,若軌道光滑,使質點帶上+q的電荷量(帶電質點可視為點電荷),如圖所示,在豎直方向加上向下的勻強電場,場強為E,質點由靜止釋放運動至最低點N的過程中,下列說法正確的是(

)A.質點的機械能守恒B.質點的重力勢能減少,電勢能增加C.質點的動能增加2mgRD.質點的機械能增加2qERD真題變式3.(多選)在【典例2】中,若將半圓形軌道更換為圓弧軌道,如圖所示,并將質點自P點上方高度2R處由靜止開始下落,質點沿軌道到達最高點Q時對軌道壓力為則質點從靜止運動到Q點的過程中(

)A.重力勢能減少2mgRB.合外力做功3/4mgRC.克服摩擦力做功1/4mgRD.機械能減少1/2mgRBC【主干回顧】

【當堂達標】1.(2015·天津高考)如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài),現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中(

)A.圓環(huán)的機械能守恒B.彈簧彈性勢能變化了mgLC.圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變2.(多選)如圖所示,豎直平行金屬導軌MN、PQ上端接有電阻R,金屬桿質量為m,跨在平行導軌上,垂直導軌平面的水平勻強磁場磁感應強度為B,不計ab與導軌電阻,不計摩擦,且ab與導軌接觸良好。若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升,則以下說法正確的是(

)