機(jī)械能守恒定律

5.8機(jī)械能守恒定律問(wèn)題思考？如何推倒帝國(guó)大廈？

紐約帝國(guó)大廈始建于1930年3月，有381米高。建成于西方經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí)期，成為美國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的象征，如今仍然和自由女神一起成為紐約永遠(yuǎn)的標(biāo)志。哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家懷特海德曾經(jīng)制作了一組骨牌，共13張最小，長(zhǎng)9.53mm，寬4.76mm,厚1.19mm,還不如小手指甲大。以后每張?bào)w積擴(kuò)大1.5倍，這個(gè)數(shù)據(jù)是按照一張骨牌倒下的時(shí)候能推倒一張1.5倍體積的骨牌而選定的，最大的第13張長(zhǎng)61mm,寬30.5mm,厚7.6mm,把這套骨牌按適當(dāng)?shù)拈g距排好，輕輕推倒第一張，必然會(huì)波及到第13張，第13張骨牌倒下時(shí)釋放的能量比第一張要擴(kuò)大20多億倍，而按照同樣比例制作的第32張骨牌倒下時(shí)釋放的能量又?jǐn)U大了20多億倍，那么第32張骨牌的高度是多少呢？約等于400m,也就是帝國(guó)大廈的高度，如果真有人制作了這樣一套骨牌，那么帝國(guó)大廈就會(huì)在一指之力下被轟然推倒！物體自由落體下落或沿光滑斜面下滑時(shí)，重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減少。減少的重力勢(shì)能到那里去了？原來(lái)具有一定速度的物體，由于慣性在空中豎直上升或沿光滑斜面上升，動(dòng)能減少，減少的動(dòng)能哪里去了？被壓縮的彈簧具有彈性勢(shì)能，當(dāng)彈簧原來(lái)形狀時(shí)，就把跟它接觸的物體彈出去。這一過(guò)程中，彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)能減少，減少的彈性勢(shì)能減少哪里去了？一、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

物體動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的總和叫做物體的機(jī)械能.1、重力做功,動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

2、彈力做功,動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

通過(guò)重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式質(zhì)量為m的物體自由下落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)高度h1的A點(diǎn)時(shí)速度為v1，下落至高度h2的B點(diǎn)處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，取地面為參考平面，試寫(xiě)出物體在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，并找到這兩個(gè)機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。根據(jù)動(dòng)能定理，有重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)能的減少量。由以上兩式可以得到h1v1v2mh2ABA點(diǎn)B點(diǎn)在只有重力做功的物體系內(nèi)，動(dòng)能和重力勢(shì)能都發(fā)生了變化，但機(jī)械能的總量保持不變。同樣可以證明：在只有彈簧彈力做功的物體系內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，物體機(jī)械能的總量也保持不變。由此可見(jiàn)：1、機(jī)械能守恒定律：表達(dá)式:

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變．3．機(jī)械能守恒定律成立的條件：

只有重力或彈力做功.注意：只有重力或彈力做功與只受重力或彈力作用的含義不同.（1）只受重力或彈力（2）除重力或彈力外還受其它力，但其它力不做功。

機(jī)械能能守恒恒定律律解題題的一一般步步驟(1)根據(jù)據(jù)題意意，選選取研究對(duì)對(duì)象(物體體或系系統(tǒng))及研究的的過(guò)程程。(2)對(duì)對(duì)研究究對(duì)象象進(jìn)行行受力力分析析，弄弄清各各力在在研究究過(guò)程程中的的做功功情況況，判斷是是否符符合機(jī)機(jī)械能能守恒恒的條條件。(3)恰當(dāng)?shù)剡x取取參考平面面，確定研究究對(duì)象在過(guò)過(guò)程中的起起始狀態(tài)和和末始狀態(tài)態(tài)的機(jī)械能能(包括動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能能)。(4)根據(jù)據(jù)機(jī)械能守守恒定律列列方程，進(jìn)進(jìn)行求解。。課堂訓(xùn)練如圖所示，，在豎直平平面內(nèi)有一一段四分之之一圓弧軌軌道，半徑徑OA在水平方向向，一個(gè)小小球從頂端端A點(diǎn)由靜止開(kāi)開(kāi)始下滑，，已知軌道道半徑R＝10cm，不計(jì)摩擦擦，求小球球剛離開(kāi)軌軌道底端B點(diǎn)時(shí)的速度度大??？1.41m/s在距離地面面20m高處以15m/s的初速度水水平拋出一一小球，不不計(jì)空氣阻阻力，取g＝10m/s2，求小球落落地速度大大小?25m/s應(yīng)用機(jī)械能能守恒定律律解題的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用機(jī)械能能守恒定律律解決問(wèn)題題，只需考考慮運(yùn)動(dòng)的的始末狀態(tài)態(tài)，不必考考慮兩個(gè)狀狀態(tài)之間過(guò)過(guò)程的細(xì)節(jié)節(jié)。如果直直接用牛頓頓運(yùn)動(dòng)定律律解決問(wèn)題題，往往要要分析過(guò)程程中各個(gè)力力的作用，，而這些力力往往又是是變化的，，因此一些些難以用牛牛頓運(yùn)動(dòng)定定律解決的的問(wèn)題，應(yīng)應(yīng)用機(jī)械能能守恒定律律則易于解解決。小結(jié)一、動(dòng)能和和勢(shì)能的相相互轉(zhuǎn)化通過(guò)重力和和彈力做功功，動(dòng)能和和勢(shì)能可以以相互轉(zhuǎn)化化二、機(jī)械能能守恒定律律1、條件：：系統(tǒng)內(nèi)只只有重力或或彈力做功功2、表達(dá)式式：三、功能原原理1、如果除除重力、彈彈力外其它它力做正功功，機(jī)械能能增加2、如果除除重力、彈彈力外其它它力做負(fù)功功，機(jī)械能能減少謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIO