2020學(xué)年高中物理人教版必修二同步輔導(dǎo)與檢測：78機(jī)械能守恒定律ppt課件

1、 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心我們讓你更放心 ！ 第八節(jié)機(jī)械能守恒定律第八節(jié)機(jī)械能守恒定律 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 假設(shè)他喜歡追求刺激，勇于冒險，而且膽子足夠大，那么請嘗試目前戶外活動中刺激度排行榜名列榜首的“蹦極“蹦極就是騰躍者站在約40米以上(相當(dāng)于10層樓高)高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上，把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處，然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳下去騰躍者在整個過程中重力勢能、彈性勢能以及動能相互轉(zhuǎn)化，帶來無盡的驚險刺激假設(shè)整個過程沒有機(jī)械能的損失，騰躍者將會如何運(yùn)動？ 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！

2、我們讓你更放心！ 1明確機(jī)械能守恒定律，知道其含義和適用條件2能準(zhǔn)確判別詳細(xì)的運(yùn)動過程，機(jī)械能能否守恒3熟練運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 課前預(yù)習(xí)一、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化1機(jī)械能動能和勢能(包括_和_)統(tǒng)稱為機(jī)械能由于能量是標(biāo)量，物體的機(jī)械能可記為EEkEp，也就是說物體具有的機(jī)械能為其動能與勢能之和2動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化(1)動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化物體自在下落或沿光滑斜面滑下時，重力對物體做正功，物體的重力勢能_，動能_，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；重力勢能彈性勢能減少添加 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ (2)動能

3、與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化運(yùn)動的物體沿光滑程度面緊縮彈簧時，彈力對物體做負(fù)功，物體的動能_，彈簧的彈性勢能_，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；被緊縮的彈簧沿光滑程度面把跟它接觸的物體彈出去，彈力對物體做正功，彈簧的彈性勢能_，物體的動能_，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能由此可知，經(jīng)過_或_做功，動能與勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化減少添加減少添加重力彈力 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 二、機(jī)械能守恒定律1內(nèi)容在只需_或_做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能_這叫做機(jī)械能守恒定律2表達(dá)式(1)Ek1Ep1_(即 )，即研討過程的初形狀的機(jī)械能總量等于末形狀的機(jī)械能總量(2)Ek_，即系統(tǒng)

4、動能的添加量等于系統(tǒng)勢能的減少量(3)假設(shè)系統(tǒng)由A、B兩部分組成，那么EA_，即A添加的機(jī)械能等于B減少的機(jī)械能2211221122mvmghmvmghEB重力彈力堅(jiān)持不變Ek2Ep2Ep 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 如何了解機(jī)械能守恒條件？1守恒條件的幾層含義(1)物體只受重力，只發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，如自在落體運(yùn)動、拋體運(yùn)動等(2)只需彈力做功，只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化如在光滑程度面上運(yùn)動的物體碰到一個彈簧，和彈簧相互作用的過程中，對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說，機(jī)械能守恒 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ (3)物體既受

5、重力，又受彈力，重力和彈力都做功，發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化如自在下落的物體落到豎直的彈簧上和彈簧相互作用的過程中，對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說，機(jī)械能守恒2判別系統(tǒng)的機(jī)械能能否守恒，通?？刹捎靡韵氯N不同的方法：(1)做功條件分析法運(yùn)用系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件分析假設(shè)物體系統(tǒng)內(nèi)只需重力和彈力做功，其他力均不做功，那么系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ (2)能量轉(zhuǎn)化分析法從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)展分析假設(shè)只需系統(tǒng)內(nèi)物體間動能和重力勢能及彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)活力械能傳送，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其他方式的能(如沒有內(nèi)能添加)，那么系統(tǒng)的機(jī)械能

6、守恒(3)增減情況分析法直接從機(jī)械能中各種方式能量的增減情況進(jìn)展分析假設(shè)系統(tǒng)的動能與勢能均添加或均減少，那么系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒；假設(shè)系統(tǒng)的動能(或勢能)不變，而勢能(或動能)卻發(fā)生了變化，那么系統(tǒng)的機(jī)械能也不守恒；假設(shè)系統(tǒng)內(nèi)各個物體的機(jī)械能均添加或均減少，那么系統(tǒng)的機(jī)械能也不守恒當(dāng)然，這種方法只能判別系統(tǒng)的機(jī)械能明顯不守恒的情況，對于另一些情況(如系統(tǒng)的動能添加而勢能減少)那么無法做出定性的分析 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 名師提示：從能量特點(diǎn)看：只需系統(tǒng)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，無其他方式能量(如內(nèi)能)之間轉(zhuǎn)化，那么系統(tǒng)機(jī)械能守恒從做功特點(diǎn)看：只需重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力

7、做功 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 嘗試運(yùn)用1以下實(shí)例中的運(yùn)動物體，哪些的機(jī)械能守恒()A跳傘運(yùn)發(fā)動在空中勻速下降B滑雪運(yùn)發(fā)動自高坡自在下滑(不計(jì)空氣阻力和摩擦)C汽車在程度路面上勻速行駛D集裝箱被吊車勻速吊起(空氣阻力不計(jì))解析：跳傘運(yùn)發(fā)動在空中勻速下落過程中，一定受空氣阻力作用，動能不變，勢能減少，機(jī)械能減少，不守恒滑雪運(yùn)發(fā)動自在下滑，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機(jī)械能不變；汽車在程度路面勻速行駛，牽引力和阻力做功大小相等，合外力不做功，機(jī)械能守恒；集裝箱勻速吊起時，動能不變，勢能增大，機(jī)械能增大答案：BC 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！

8、怎樣運(yùn)用機(jī)械能守恒定律1運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時，相互作用的物體間的力可以是變力，也可以是恒力，只需符合守恒條件，機(jī)械能就守恒2機(jī)械能守恒定律，只涉及物體系的初、末形狀的物理量，而不需分析中間過程的復(fù)雜變化，使處置問題得到簡化3運(yùn)用機(jī)械能守恒定律列方程的兩條根本思緒(1)守恒觀念始態(tài)機(jī)械能等于終態(tài)機(jī)械能，即：Ek1Ep1Ek2Ep2. 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ (2)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移觀念：動能(或勢能)的減少量等于勢能(或動能)的添加量，即Ek1Ek2Ep2Ep1.一個物體機(jī)械能的減少(或添加)量等于其他物體機(jī)械能的添加(或減小)量，即EA1EA2EB2EB1.4機(jī)械能

9、守恒的斷定(1)對單個物體而言：其機(jī)械能能否守恒普統(tǒng)統(tǒng)過做功來斷定分析除重力、彈簧彈力外，有無其他力做功，假設(shè)無其他力做功，那么其機(jī)械能守恒，假設(shè)有其他力做功，且不為零，那么其機(jī)械能必定不守恒 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ (2)對幾個物體組成的系統(tǒng)而言：其機(jī)械能能否守恒普統(tǒng)統(tǒng)過能量轉(zhuǎn)化來斷定分析除重力勢能、彈性勢能和動能外，有無其他方式的能參與轉(zhuǎn)化，假設(shè)無其他方式的能參與轉(zhuǎn)化，那么系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；假設(shè)有其他方式的能參與轉(zhuǎn)化，那么系統(tǒng)機(jī)械能不守恒5運(yùn)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)根據(jù)題意選取研討對象(物體或系統(tǒng))(2)明確研討對象的運(yùn)動過程，分析研討對象在過程

10、中的受力情況，弄清各力做功的情況，判別機(jī)械能能否守恒(3)恰當(dāng)?shù)剡x取零勢能面，確定研討對象在過程中的始態(tài)和末態(tài)的機(jī)械能 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ (4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律的不同表達(dá)式列方程，并求解結(jié)果名師提示：機(jī)械能守恒定律是有條件的，即只需重力或彈力做功，而動能定理的成立是沒有條件限制的，它不但可以有重力和彈力做功，還可以有其他力做功機(jī)械能守恒著眼于系統(tǒng)初、末形狀的機(jī)械能的表達(dá)式，動能定理著眼于初、末形狀的動能的變化及整個過程中合外力做的功 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 嘗試運(yùn)用2一個人站在陽臺上，以一樣的速率v0，分別把三個球

11、豎直向上拋出、豎直向下拋出、程度拋出，不計(jì)空氣阻力，那么三球落地時的速率()A上拋球最大 B下拋球最大C平拋球最大 D三球一樣大答案：D 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 機(jī)械能守恒的條件 如右圖所示，一輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一程度面且彈簧堅(jiān)持原長的A點(diǎn)無初速度地釋放，讓它自在擺下，不計(jì)空氣阻力在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()A重物的機(jī)械能守恒B重物的機(jī)械能減少C重物的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變D重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 解析：重物由A點(diǎn)下

12、擺到B點(diǎn)的過程中，彈簧被拉長，彈簧的彈力對重物做了負(fù)功，所以重物的機(jī)械能減少，應(yīng)選項(xiàng)A錯誤，B正確；此過程中，由于只需重力和彈簧的彈力做功，所以重物與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即重物減少的重力勢能，等于重物獲得的動能與彈簧的彈性勢能之和，應(yīng)選項(xiàng)C錯誤，D正確答案：BD名師歸納：判別機(jī)械能能否守恒時，對單個物體往往從做功的角度去分析，假設(shè)只需重力做功，其他力不做功或做功的代數(shù)和為零，那么該物體的機(jī)械能守恒；對幾個物體組成的系統(tǒng)往往從能量轉(zhuǎn)化的角度去分析，假設(shè)系統(tǒng)內(nèi)不存在其他方式的能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化，那么該系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 變式運(yùn)用

13、1以下說法中正確的選項(xiàng)是()A用繩子拉著物體勻速上升，只需重力和彈力對物體做功，機(jī)械能守恒B做豎直上拋運(yùn)動，只需重力對它做功，機(jī)械能守恒C沿光滑斜面自在下滑的物體，只需重力對物體做功，機(jī)械能守恒D用程度拉力使物體沿光滑程度面勻加速運(yùn)動，機(jī)械能守恒 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 解析：選項(xiàng)A中，彈力對物體做功，但沒有彈性勢能參與轉(zhuǎn)化機(jī)械能不守恒；選項(xiàng)B中，豎直上拋的物體，只受重力作用，機(jī)械能守恒；選項(xiàng)C中，物體除受重力作用外，還受斜面支持力作用，但支持力不做功，機(jī)械能守恒；選項(xiàng)D中，有拉力做功，故機(jī)械能不守恒答案：BC 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們

14、讓你更放心！ 單個物體的機(jī)械能守恒定律 以10 m/s的速度將質(zhì)量為m的物體從地面上豎直向上拋出，假設(shè)忽略空氣阻力，g取10 m/s2，那么：(1)物體上升的最大高度是多少？(2)上升過程中在何處重力勢能與動能相等？ 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 答案：(1)5 m(2)2.5 m名師歸納：在利用機(jī)械能守恒定律表達(dá)式E1E2解題時，由于重力勢能的相對性，必需先選取參考平面，方可解題 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 變式運(yùn)用2長為L的均勻鏈條，放在光滑的程度桌面上，且使其長度為1/4垂在桌邊，右如下圖松手后鏈條從靜止開場沿桌邊下滑，那么鏈

15、條滑至剛剛分開桌邊時的速度大小為多大？ 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 如右圖所示是一個橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長的細(xì)繩兩端分別系著物體A、B，且mA2mB，由圖示位置從靜止開場釋放物體A，當(dāng)物體B到達(dá)圓柱頂點(diǎn)時，求繩的張力對物體B所做的功 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 名師歸納：對于相互作用的整體，在進(jìn)展能量轉(zhuǎn)化時，單獨(dú)一個物體機(jī)械能普通不守恒，但系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可利用機(jī)械能守恒定律對系統(tǒng)列方程求解相關(guān)量 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 變式運(yùn)用3如右圖所示，A物體用板

16、托著，位于離地h 1.0 m處，輕質(zhì)細(xì)繩經(jīng)過光滑定滑輪與A、B相連，繩子處于繃直形狀知A物體質(zhì)量M1.5 kg，B物體質(zhì)量 m1.0 kg，現(xiàn)將板抽走，A將拉動B上升，設(shè)A著地后不反彈，B上升過程中不會碰到定滑輪，取g10 m/s2.求：(1)A著地時，B的速度大小(2)B物體在上升過程中離地面的最大高度 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 答案：(1)2 m/s(2)1.2 m 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 根底練1如右圖所示，質(zhì)量為m的蘋果，從離地面H高的樹上由靜止開場落下，樹下有一深度為h的坑假設(shè)以地面為零勢能面，那么當(dāng)蘋果落到坑底時

17、的機(jī)械能為()Amgh BmgHCmg(Hh) Dmg(Hh)解析：以地面為零勢能面，蘋果的機(jī)械能為mgH，下落過程中機(jī)械能守恒答案：B 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 2以下說法正確的選項(xiàng)是()A機(jī)械能守恒時，物體一定只受重力和彈力作用B物體處于平衡形狀時，機(jī)械能一定守恒C物體所受合力不為0時，其機(jī)械能能夠守恒D物體機(jī)械能的變化等于合力對物體做的功C 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 3一蹦極運(yùn)發(fā)動身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點(diǎn)時距水面還有數(shù)米間隔假定空氣阻力可忽略，運(yùn)發(fā)動可視為質(zhì)點(diǎn)，以下說法錯誤的選項(xiàng)是()A運(yùn)發(fā)動到達(dá)最低

18、點(diǎn)前重力勢能一直減小B蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢能添加C蹦極過程中，運(yùn)發(fā)動、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D蹦極過程中，重力勢能的改動與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān) 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 解析：運(yùn)發(fā)動到達(dá)最低點(diǎn)前，重力不斷做正功，重力勢能減小，選項(xiàng)A正確彈力不斷做負(fù)功，彈性勢能添加，選項(xiàng)B正確除重力、彈力之外無其他力做功，故機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確重力勢能的改動與重力勢能零點(diǎn)的選取無關(guān)，應(yīng)選項(xiàng)D錯誤答案： D 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 4物體在一個方向豎直向上的拉力作用下參與以下三種運(yùn)動：勻速上升、加速上升和

19、減速上升關(guān)于這個物體在這三種運(yùn)動中機(jī)械能的變化情況，正確的說法是()A勻速上升過程中機(jī)械能不變，加速上升過程中機(jī)械能添加，減速上升過程中機(jī)械能減少B勻速上升和加速上升過程中機(jī)械能添加，減速上升過程中機(jī)械能減少C三種運(yùn)動過程中，機(jī)械能均添加D由于這個拉力和重力大小關(guān)系不明確，不能確定物體的機(jī)械能的增減情況 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 解析：在勻速上升、加速上升和減速上升的過程中，除重力之外的拉力F都做正功，故在這三種情形下，物體的機(jī)械能都添加，C正確答案：C 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 5如以下圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在程度

20、面上，t0時辰，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上緊縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起分開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)經(jīng)過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，那么()At1時辰小球動能最大Bt2時辰小球動能最大Ct2t3這段時間內(nèi)，小球的動能先添加后減少Dt2t3這段時間內(nèi)，小球添加的動能等于彈簧減少的彈性勢能C 金品質(zhì)金品質(zhì)高追求高追求 我們讓你更放心！我們讓你更放心！ 6蕩秋千是一種常見的文娛休閑活動，也是我國民族運(yùn)動會上的一個競賽工程假設(shè)秋千繩的長度是2.0 m，蕩到最高點(diǎn)時秋千繩與豎直方向成60角，求蕩到最低點(diǎn)時秋千的速度(忽略空氣阻力和摩擦，g取10 m/s2)解析：如下圖，選擇秋千在最低位置時所處的程度面為零勢能參考平面秋千蕩到最高點(diǎn)A時為初形狀，初動能Ek10，而此時的重力勢能為Ep1mgl(1cos )；在最低點(diǎn)B處為末形狀，末動能Ek2m