機(jī)械能守恒定律

1、 1、如圖，、如圖，ABC和和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑光滑軌道，軌道，ABC的末端的末端水平，水平，DEF是半徑是半徑為為R=0.4 m的半圓形的半圓形軌道，其軌道，其直徑直徑DF沿豎直沿豎直方向?，F(xiàn)有一小球從方向。現(xiàn)有一小球從ABC上距上距C點(diǎn)高為點(diǎn)高為H的的地方靜止釋放地方靜止釋放。(1)若要使小球經(jīng)若要使小球經(jīng)C處水平處水平進(jìn)入進(jìn)入DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng)，且能沿軌道運(yùn)動(dòng)，H至少要有多高？至少要有多高？(2)若小球靜止釋放處離若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度點(diǎn)的高度h小于小于(1)中中H的的最小值，球可擊中與圓心最小值，球可擊中與圓心等高的等高的E點(diǎn)，求點(diǎn)，求h

2、。(g=10 m/s2) 2、如圖，如圖，MNP為豎直面為豎直面內(nèi)固定內(nèi)固定軌道軌道，MN為為圓弧段，圓弧段，P端固定一豎直端固定一豎直擋板。擋板。M相對(duì)于相對(duì)于N的高度的高度為為h，NP長(zhǎng)為長(zhǎng)為s。一。一物塊自物塊自M端靜止沿端靜止沿軌道下滑，軌道下滑，與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞后停止在水平軌道上某上某處處。MN段光滑，段光滑，NP段滑動(dòng)摩擦段滑動(dòng)摩擦因數(shù)為因數(shù)為，求，求物塊停止的地方與物塊停止的地方與N點(diǎn)距離的可能點(diǎn)距離的可能值值。第七章 機(jī)械能守恒定律第八節(jié) 機(jī)械能守恒定律動(dòng)能：動(dòng)能：勢(shì)能勢(shì)能Ep機(jī)械能機(jī)械能E=EK+EP知識(shí)回顧與復(fù)習(xí)知識(shí)回顧與

3、復(fù)習(xí)物體物體由于運(yùn)動(dòng)由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能而具有的能叫做動(dòng)能 Ek=mv2/2相互作用的物體憑借其相互作用的物體憑借其位置位置而具有的能叫做勢(shì)能而具有的能叫做勢(shì)能 重力勢(shì)能重力勢(shì)能:Ep=mgh彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能Ep=kx2/2一、一、機(jī)械能機(jī)械能 物體在某狀態(tài)時(shí)的物體在某狀態(tài)時(shí)的動(dòng)動(dòng)能、能、重重力勢(shì)力勢(shì)能和能和彈彈性勢(shì)能的性勢(shì)能的總和總和叫做物體的機(jī)叫做物體的機(jī)械能械能。通過(guò)重力或彈力做功，通過(guò)重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。轉(zhuǎn)化成另一種形式。動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關(guān)系？否存在某種定量的關(guān)系？觀察動(dòng)能與勢(shì)能的相

4、互轉(zhuǎn)化O動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)換ABEk2+EP2Ek1+EP1E1E2EAEk1+EP1EBEk2+EP2自由下落的小球自由下落的小球狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)可見(jiàn)，在只有重力做功的可見(jiàn)，在只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與重力勢(shì)能系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。械能保持不變。假如物假如物體還受體還受其它力其它力, ,機(jī)械能機(jī)械能是否還是否還守恒守恒? ? 質(zhì)量質(zhì)量為為m的小球從光滑斜面的小球從光滑斜面上滑下，小球的機(jī)械能守恒？上滑下，小球的機(jī)械能守恒？ 物體物體受其它力，但其它力不做功，或其他力做受其它力，但其它力不做功，或其他力做功為零，機(jī)械能守恒。功為零，

5、機(jī)械能守恒。思考思考動(dòng)能和彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化動(dòng)能和彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化在在只有彈力做功只有彈力做功的的物體系統(tǒng)內(nèi)物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈力動(dòng)能和彈力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。v彈簧的彈性勢(shì)能彈簧的彈性勢(shì)能與與小小球的動(dòng)能球的動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化2112-ppkkEEEEW彈1122pkpkEEEE12EE 在在只有重力或彈力做功只有重力或彈力做功的物體的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變?；マD(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。內(nèi)容內(nèi)容E2=E1 即即EK2+EP2=EK1+EP1EK= -EP表達(dá)

6、式表達(dá)式結(jié)論EA= -EB機(jī)械能守恒的條件機(jī)械能守恒的條件 在在具體判斷機(jī)械能是否守恒時(shí)，一般從以下兩方具體判斷機(jī)械能是否守恒時(shí)，一般從以下兩方面考慮面考慮：對(duì)于對(duì)于單個(gè)單個(gè)物體，物體，只有重力只有重力（彈力）做功（彈力）做功；若受若受其其它力，而其他它力，而其他力做功總和為力做功總和為0 0，則物體，則物體的機(jī)械能守恒的機(jī)械能守恒。對(duì)于由對(duì)于由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體兩個(gè)或兩個(gè)以上物體( (包括彈簧包括彈簧在內(nèi)）組成在內(nèi)）組成的的系統(tǒng)系統(tǒng)，如果系統(tǒng)只有重力做功或彈力做功，物體間，如果系統(tǒng)只有重力做功或彈力做功，物體間只有動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，系只有動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間的相

7、互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)統(tǒng)與外界沒(méi)有機(jī)械能的與外界沒(méi)有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移，則系統(tǒng)的，則系統(tǒng)的機(jī)械能就守恒。機(jī)械能就守恒。說(shuō)一說(shuō)下列實(shí)例下列實(shí)例中哪些情中哪些情況機(jī)械能況機(jī)械能是守恒的是守恒的用繩拉著一個(gè)物用繩拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜體沿著光滑的斜面勻速上升。面勻速上升。跳傘員利用降落傘跳傘員利用降落傘在空中勻速下落在空中勻速下落拋出的籃球在空中拋出的籃球在空中運(yùn)動(dòng)（不計(jì)阻力）運(yùn)動(dòng)（不計(jì)阻力）光滑水平面上光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，運(yùn)動(dòng)的小球，把彈簧壓縮后把彈簧壓縮后又被彈回來(lái)。又被彈回來(lái)。v水平面上水平面上受向右的受向右的拉力拉力F F作用作用下勻速運(yùn)下勻速運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)的物體 進(jìn)站前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)車憑慣性上坡，

8、動(dòng)能變進(jìn)站前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)車憑慣性上坡，動(dòng)能變成勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，出站時(shí)下坡，勢(shì)能變成動(dòng)能，節(jié)成勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，出站時(shí)下坡，勢(shì)能變成動(dòng)能，節(jié)省了能源。省了能源。生活中的實(shí)例生活中的實(shí)例 車站車站 隨著人類能量消耗的迅速隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的增加，如何有效地提高能量的利用率，是人類所面臨的一項(xiàng)利用率，是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)，右圖是上海重要任務(wù)，右圖是上?！懊髦槊髦榫€線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。坡度。 明珠號(hào)列車為什么在站明珠號(hào)列車為什么在站臺(tái)上要設(shè)置一個(gè)小小的坡度？臺(tái)上要設(shè)置一個(gè)小小的坡度？ 1

9、 1、下列幾種情況中下列幾種情況中，機(jī)械能一定守恒的是機(jī)械能一定守恒的是（ ）A.A.做勻速直線（做勻速直線（F合合=0=0）運(yùn)動(dòng)的物體）運(yùn)動(dòng)的物體 B.B.水平拋出的物體水平拋出的物體（不計(jì)空氣阻力）（不計(jì)空氣阻力）C.C.固定光滑曲面上運(yùn)動(dòng)的物體，固定光滑曲面上運(yùn)動(dòng)的物體，如圖所示如圖所示D.D.物體以物體以0.8g0.8g的加速度豎直向的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)上做勻減速運(yùn)動(dòng) 隨堂練習(xí)BC2 2、下列關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說(shuō)法中下列關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說(shuō)法中，正確的是，正確的是： （ ）A.A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B.B.合外力對(duì)物體不做功，物體的機(jī)械能一定守恒合外力對(duì)物體不做功，物體的機(jī)械能一定守恒C.C.物體只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能物體只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能守恒守恒 D.D.運(yùn)動(dòng)的物體，若受合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒運(yùn)動(dòng)的物體，若受合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒E.E.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不可能守恒做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不可能守恒C把一個(gè)小球用細(xì)繩懸把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺，擺長(zhǎng)為擺，擺長(zhǎng)為l