河北省邢臺(tái)市育才中學(xué)人教版高中物理必修二781機(jī)械能守恒定律學(xué)案

7-8-1機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)⒈正確理解機(jī)械能及機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。⒉能判斷物體的機(jī)械能是否守恒。⒊掌握利用機(jī)械能守恒定律解題的基本方法預(yù)習(xí)檢測1、機(jī)械能包括能和能，重力做功能和能可以轉(zhuǎn)化，彈力做功能和能可以轉(zhuǎn)化。2、機(jī)械能守恒定律：表達(dá)式：表達(dá)式為：（1）________+________＝________+________問題引導(dǎo)下再學(xué)習(xí)1、怎樣判斷物體的機(jī)械能是否守恒？什么條件下物體的機(jī)械能守恒？2、只有重力做功和只受重力是一回事嗎？3、利用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟是什么？當(dāng)堂練習(xí)1：分析下列情況下機(jī)械能是否守恒？A．跳傘運(yùn)動(dòng)員從空中勻速下落過程B．物體以8m/s2在空中下落過程C．物體作平拋運(yùn)動(dòng)過程D．物體在細(xì)線拉力作用下沿光滑斜面上滑過程2：下列情況中，物體的機(jī)械能有可能不變的是A．物體所受合外力為零，重力對(duì)物體做正功B．物體所受合外力為零，重力對(duì)物體做負(fù)功C．物體以5m/s2的加速度做直線運(yùn)動(dòng)D．物體以不變的速率在豎直平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)完全達(dá)標(biāo)3：把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個(gè)擺（如圖），擺長為l,最大偏角為θ。小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？補(bǔ)充練習(xí)Hh1、如圖所示，桌面高度為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面處的重力勢能為零，小球落到地面前的瞬間的機(jī)械能應(yīng)為：（HhA、mgh；B、mgH；C、mg(H+h)；D、mg(Hh)2、.跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛離開飛機(jī),其降落傘尚未打開的一段時(shí)間內(nèi),下列說法正確的是()A.空氣阻力做正功B.重力勢能增加C.動(dòng)能增加D.空氣阻力做負(fù)功3、從地面以初速為vo豎直向上拋出一質(zhì)量為m的物體，不計(jì)空氣阻力，取地面的重力勢能為零，當(dāng)物體的重力勢能為動(dòng)能的3倍時(shí)，物體離地面的高度為（）A．B．C．D．4.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速度釋放,落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深為h的坑,如圖所示,則在整個(gè)過程中()A.重力對(duì)物體做功為mgHB.物體的重力勢能減少了mg(h+H)C.外力對(duì)物體做的總功為零D.地面對(duì)物體平均阻力為mg(h+H)/h5、質(zhì)量為1㎏的物體在地面上高20m的地方在一拉力的作用下以7m/s2的加速度豎直下落5m的過程中，物體的機(jī)械能改變量是(g=10m/s2）（）A5JB10JC15JD20J7-8-2機(jī)械能守恒定律（應(yīng)用一）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.在具體問題中，能判斷機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒方程式。2.初步掌握用機(jī)械能守恒定律解決力學(xué)問題.【預(yù)習(xí)檢測】1.機(jī)械能守恒定律（1）表達(dá)式：（2）適用條件：2.如何判斷機(jī)械能是否守恒【問題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí)】問題1：半徑為R的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，A點(diǎn)是最低點(diǎn)，B點(diǎn)是最高點(diǎn)，如圖所示，質(zhì)量為M的小球以某一速度自A點(diǎn)進(jìn)入軌道，它經(jīng)過最高點(diǎn)后飛出，最后落在水平地面上的C點(diǎn)，現(xiàn)測得AC=2R，求小球自A點(diǎn)進(jìn)入軌道時(shí)的速度大??？問題2：如圖所示,一小球從傾角為30°的固定斜面上的A點(diǎn)水平拋出,初動(dòng)能為6J,問球落到斜面上的B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能有多大?問題3;如圖所示,一根長的細(xì)線,一端固定在頂板上,另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)使細(xì)線偏離豎直方向α=60°角后,從A點(diǎn)處無初速地釋放小球.試問:(1)小球擺到最低點(diǎn)O時(shí)的速度多大?(2)小球擺到左方最高點(diǎn)的高度(相對(duì)最低點(diǎn))多高?(3)若在懸點(diǎn)正下方處有一釘子,,不計(jì)懸線與釘碰撞時(shí)的能量損失,則小球碰釘后向左擺動(dòng)過程中能達(dá)到的最大高度有何變化?[當(dāng)堂檢測]1.a、b、c三球自同一高度以相同速率拋出,a球豎直上拋,b球水平拋出,c球豎直下拋.設(shè)三球落地的速率分別為va、vb、vc,則( )A.va>vb>vcB.va=vb>vcC.va>vb=vcD.va=vb=vc2.質(zhì)量為m的物體,以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動(dòng),在滑動(dòng)過程中,當(dāng)高度為h時(shí),以經(jīng)過底端的水平面為參考面,該物體具有的機(jī)械能為( )A.B.C.mghD.3.如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．下列對(duì)小球下降階段的說法中正確的是()A．在B位置小球動(dòng)能最大B．在C位置小球動(dòng)能最大C．從A→C位置小球重力勢能的減少量大于小球動(dòng)能的增加量D．從A→D位置小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量【完全達(dá)標(biāo)】4．如圖7－8－10所示，A、B兩球的質(zhì)量相等，A球掛在不能伸長的繩上，B球掛在輕質(zhì)彈簧上，把兩球都拉到水平位置，然后釋放，若小球通過懸點(diǎn)O正下方的C點(diǎn)時(shí)，彈簧和繩子等長，則()A．在C點(diǎn)A、B兩球的動(dòng)能相等B．A、B兩球重力勢能的減少量相等C．A球的機(jī)械能守恒D．B球的機(jī)械能減小【補(bǔ)充練習(xí)】5.（基礎(chǔ)）)以初速度v0從地面豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，忽略空氣阻力，以地面為零勢能參考面，則小球的動(dòng)能和勢能相等時(shí)離地面的高度為()A.eq\f(v\o\al(2,0),g)B.eq\f(v\o\al(2,0),2g)C.eq\f(v\o\al(2,0),4g) D.eq\f(v\o\al(2,0),6g)6（提高）如圖7－8－14甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)．通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(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則()A．t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大B．t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大C．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減D．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢能7-8-3機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)會(huì)用機(jī)械能守恒處理連接體問題預(yù)習(xí)檢測1.機(jī)械能守恒定律條件2.三種表達(dá)式問題引導(dǎo)下再學(xué)習(xí)1.如圖所示，光滑的水平桌面離地高度為2L，在桌的邊緣，一根長為2L的勻質(zhì)軟繩，一半擱在水平桌面上，一半自然垂直在桌面下，放手后繩子開始下落，試問，當(dāng)繩子的下端剛觸地時(shí)，速度為多大3..放在地面上的物體上端系在勁度系數(shù)k＝400N/m的彈簧上，彈簧的另一端拴在跨過定滑輪的繩子上，如圖7－5－17所示，手拉繩子的另一端，當(dāng)往下拉0.1m時(shí)物體開始離開地面，繼續(xù)拉繩，使物體緩慢升高到離地h＝0.5m高處．當(dāng)堂練習(xí)4.如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，離地高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放b后，a可能達(dá)到的最大高度為()A．hB．1.5hC．2h D．2.5h完全達(dá)標(biāo)5當(dāng)堂練習(xí)：如圖所示是一個(gè)橫截面為半圓，半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長的細(xì)線兩端分別連接物體A、B，且mA＝2mB，由圖示位置由靜止開始釋放A物體，求當(dāng)B物體到達(dá)半圓頂點(diǎn)時(shí)的速度v.補(bǔ)充練習(xí)（基礎(chǔ)）1如圖所示，一根全長為L、粗細(xì)均勻的鐵鏈，對(duì)稱地掛在輕小的定滑輪上．當(dāng)受到輕微的抖動(dòng)時(shí)，鐵鏈開始滑動(dòng)．當(dāng)鐵鏈脫離滑輪瞬間，鐵鏈的速度多大？（提高）2．如圖所示，已知輕彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)所具有的彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2.其中k為彈簧的勁度系數(shù)，