能量守恒定律應(yīng)用課件

1、能量守恒定律應(yīng)用專題 李嘉高級(jí)教師學(xué)習(xí)內(nèi)容:掌握各能態(tài)性質(zhì)及其決定因素掌握能量轉(zhuǎn)化守恒定律的物理意義掌握求解能量轉(zhuǎn)化守恒定律問題的基本思路及技能技巧學(xué)習(xí)要求:會(huì)應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化守恒定律定量求解相關(guān)問題5 機(jī)械能 = 動(dòng)能 + 勢(shì)能 一 基本知識(shí)：能態(tài) 1 動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。 大?。篍K = mV2/22 重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能。 大小：EP = mgh3 彈性勢(shì)能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。4 因摩擦而產(chǎn)生的熱能 Q = f S相（S相代表物體的相對(duì)位移）二 基本方法： 能量轉(zhuǎn)化守恒定律表達(dá)式1 守恒式：Ek初 + Ep初= Ek末 + Ep末 + Q2 轉(zhuǎn)化式：E減 =

2、 E增技能與技巧:1 守恒式中的EP = mgh是相對(duì)量, 必須規(guī)定零勢(shì)面. 2 轉(zhuǎn)化式中的EP = mgh是絕對(duì)量, 不須規(guī)定零勢(shì)面.三 基本物理思想： 試求以下三小球沿光滑軌道自由下落相同高度的末速度大小解法二:利用能量守恒定律根據(jù) E初 = E末得 mgh = mv2/2 V1=V2=V3= 解法一:利用牛頓定律可求 解V1、V2，但不能求解V3。四 對(duì)單體應(yīng)用范例： 1 如圖所示，質(zhì)量為m的物體從高為h的斜面頂端A處由靜止滑下到斜面底端B，再沿水平面運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停止。欲使此物體從C沿原路返回到A，則在C點(diǎn)至少應(yīng)給物體的初速度V0大小為多少?(不計(jì)物體在B處的能量損失)由CA根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守

3、恒定律得 mv02/2 = mgh + QAB + QBC所以 V0 = 2解:由AC根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 mgh = QAB + QBC2.物體在高為 h、傾角為30的粗糙斜面上自靜止開始滑下, 它滑到底端的速度是物體由h高處自由落下速度的0.8倍, 求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= _.(保留2位有效數(shù)字)hm300而由例1得 V = 0.8 Q = mgcos300h/sin300 代入上式得 = 0.20解:物體下滑過程中根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 mgh = mV2/2 + Q3 一物體，以6m/s的初速度沿某一斜面底端上滑后又折回，折回到斜面底端時(shí)的速度大

4、小為4m/s。試求物體沿斜面上滑的最大高度。（g取10m/s2）AmV0BC解:由AB根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 mv02/2 = mgh + Q由BC根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律得 mgh = mv2/2 + Q聯(lián)立得 h = 2.6m 4 如圖所示，一總長為L的柔軟繩對(duì)稱放在光滑質(zhì)量不計(jì)的定滑輪上，由于受到某種擾動(dòng)開始運(yùn)動(dòng)。求：當(dāng)繩一末端a加速上升了h到達(dá)a時(shí)的速度和加速度。解:設(shè)繩總質(zhì)量為M，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 Mgh = MV2/2 V = 五 對(duì)物體系應(yīng)用范例： 1 如圖所示，兩小球mAmB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(dá)圓

5、柱體的最高點(diǎn)，求此時(shí)的速度大小。解:B球下落得高度為R+2R/4，A球上升得高度為2R由AB根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 mBg（R+2R/4）=mAg2R+（mA+mB）V2/2則V可解得。2 如圖所示，半徑為r 質(zhì)量不計(jì)的圓盤豎直放置，圓心O處是一光滑的水平固定軸。在圓盤的最右端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)r/2處固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球B。放開圓盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)則（1）求A球在最底點(diǎn)C速度大?。?）小球A瞬時(shí)靜止的位置在 A E點(diǎn) B D點(diǎn) C DC之間 D AC之間解（1）:由A運(yùn)動(dòng)到C過程根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律得 E減 = E增 mAgR=mBgR/2+mAVA

6、2/2+mBVB2/2又因A=B則 VA=2VB 連立可求解VA （2）應(yīng)選C3 如圖所示，兩質(zhì)量為m的環(huán)通過長L的繩與另一等質(zhì)量的小球相連，現(xiàn)使兩環(huán)相距L由靜止釋放，求兩環(huán)運(yùn)動(dòng)后的最大速度大小。解:根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 mg（L-Lsin600）=2mV2/2 V = 4 如圖所示，已知兩質(zhì)量分別為m1m2線徑不計(jì)的小物塊至于小定滑輪兩端，光滑軌道半徑為R。現(xiàn)將m2由軌道邊緣A點(diǎn)釋放，求其到達(dá)最底點(diǎn)B時(shí)的速度大小.解:m2下落得高度為R，m1上升得高度為 ，設(shè)此時(shí)速度分別為V1V2。由AB根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 m2gR=m1g +m1V12/2+ m2V22/2又根據(jù)運(yùn)動(dòng)合成規(guī)律 V1=V2COS450聯(lián)立可求解V1V2 。 5 在傾角為的斜面體上由質(zhì)量分別為M,m兩物體和一定滑輪構(gòu)成如圖所示系統(tǒng)，若物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求釋放后m加速下落H時(shí)的落地速度aa解:設(shè)m下落h時(shí)的速度為V 根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律 E減 = E增得 mgh = Mghsin +（m+M）V2/2+ Q而 Q = Mgcosh兩式聯(lián)立既可求V=總結(jié)：1.能量轉(zhuǎn)化守恒定律是宇宙間普遍適用的，是無條件成立的。2.能量轉(zhuǎn)化守恒定律包含機(jī)械能守恒定律，機(jī)械能守恒定律只是能量轉(zhuǎn)化守恒定律的一個(gè)特例。