機械能守恒定律專題.ppt

機械能守恒定律專題,一、機械能守恒定律的守恒條件問題,1、對機械能守恒條件的理解, 只受重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力。（如忽略空氣阻力的拋體運動）, 還受其他力，但其他力不做功。（如物體沿光滑的曲面下滑，盡管受到支持力，但支持力不做功）, 有其他力做功，但做功的代數(shù)和為零。,2、判斷機械能是否守恒的常用方法,用做功來判斷,用能量角 度來判斷,對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞，除題目特殊說明，機械能必定不守恒（子彈打擊問題）,a.直接看對象總機械能是否變化,b.看對象是否存在機械能與其他形式能量轉(zhuǎn)化或與其他對象機械能轉(zhuǎn)移,例1、木塊A和B用一只輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，A緊靠墻壁，彈簧質(zhì)量不計。在B上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是（ ）,A.A離開墻壁前，A的機械能守恒 B.A離開墻壁前，A、B及彈簧這一系統(tǒng)的機械能守恒 C.A離開墻后，A的機械能守恒 D.A離開墻后，A、B及彈簧這一系統(tǒng)的機械能守恒,本課欄目開關(guān),第3課時,課堂探究突破考點,本課欄目開關(guān),第3課時,課堂探究突破考點,本課欄目開關(guān),第3課時,課堂探究突破考點,例1、以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直上拋出，若空氣阻力忽略，g10m/s2則：物體上升的最大高度是多少？上升過程在何處重力勢能和運動相等？,【解析】物體在空氣中只有重力做功，故機械能守恒,以地面為參考點，則：,在最高點動能為零，故：,由E1=E2得：,、以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直上拋出，若空氣阻力忽略，g10m/s2則：物體上升的最大高度是多少？上升過程在何處重力勢能和動能相等？,v0,h,【解析】物體在空氣中只有重力做功，故機械能守恒,初狀態(tài)設(shè)在地面，則：,終態(tài)設(shè)在h1高處，故：,因機械能守恒：E1=E2,最高點,例1 如右圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R0.5 m，軌道在C處與水平地面相切在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v05 m/s，結(jié)果它沿CBA運動，通過A點，最后落在水平地面上的D點，求C、D間的距離s.取重力加速度g10 m/s2. 思路誘導(dǎo) (1)物塊沿CBA做變速圓周運動，對過程用什么規(guī)律聯(lián)系初末狀態(tài)？ (2)物塊通過A點后，做什么運動？怎樣處理？,答案 1 m 機械能守恒定律一般結(jié)合圓周運動或平拋運動知識進行綜合考查，解題時應(yīng)分清物體的運動過程，弄清各過程中遵循的物理規(guī)律若物體的運動過程中只有重力或彈力做功，其他力不做功，則可以利用機械能守恒定律進行求解,三、機械能守恒定律的綜合應(yīng)用問題,（一）一個物體的運動問題,解：剛好被拉斷瞬間，向心力為,所以,從釋放至剛好被拉斷瞬間，機械能守恒：,所以,斷開后，小球做平拋運動，,所以,例3、在高為h=1.2m的光滑平臺上有一個質(zhì)量m為0.5kg的小球被一細(xì)繩拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈簧，彈簧的彈性勢能Ep1=2J，當(dāng)細(xì)線被燒斷后，小球被彈出，求： (1)小球被彈出后的速度v1多大？ (2)小球的落地速度v2多大？（g=10m/s2）,解：小球被彈出的過程機械能守恒,小球被彈出后的速度為：,之后，小球做平拋運動，機械能守恒,例4、如圖所示,用長為L的細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,再把小球拉到A點,使懸線與水平方向成30夾角,然后松手。問:小球運動到懸點正下方B點時懸線對球的拉力多大?,解:小球釋放后,首先在重力作用下自由下落至C點細(xì)繩再次伸直,由幾何關(guān)系可知,此時細(xì)繩與水平方向夾角為30,小球下落高度h=L。,根據(jù)機械能守恒定律得:,在C點細(xì)繩突然張緊對小球施以沿細(xì)繩的沖量,使小球沿細(xì)繩方向的分運動立即消失,其速度由Vc變?yōu)閂c1,之后,小球沿圓弧運動至B點,在此過程中,只有重力做功,機械能守恒,小球運動至B點時,細(xì)繩的拉力與重力提供向心力,所以F=3.5mg,（二）“落鏈”問題,例5、長為L質(zhì)量分布均勻的繩子,對稱地懸掛在輕小的定滑輪上,如圖所示.輕輕地推動一下,讓繩子滑下,那么當(dāng)繩子離開滑輪的瞬間,繩子的速度為 .,解：由機械能守恒定律，取小滑輪處為零勢能面.,（四）系統(tǒng)機械能守恒的問題,處理這類問題時,一是要注意應(yīng)用系統(tǒng)機械能是否守恒的判斷方法;再是要靈活選取機械能守恒的表達式.常用的是:,例6、如圖所示,兩小球mA、mB通過繩繞過固定的半徑為R的光滑圓柱,現(xiàn)將A球由靜止釋放,若A球能到達圓柱體的最高點,求此時的速度大小(mB=2mA).,解:B球下落得高度為,A球上升得高度為2R,由AB根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律,EK = -EP,得,所以,例7、如圖光滑圓柱被固定在水平平臺上，質(zhì)量為m1的小球甲用輕繩跨過圓柱與質(zhì)量為m2的小