機械能守恒定律專題.ppt

1、機械能守恒定律專題,一、機械能守恒定律的守恒條件問題,1、對機械能守恒條件的理解, 只受重力或系統內彈力。（如忽略空氣阻力的拋體運動）, 還受其他力，但其他力不做功。（如物體沿光滑的曲面下滑，盡管受到支持力，但支持力不做功）, 有其他力做功，但做功的代數和為零。,2、判斷機械能是否守恒的常用方法,用做功來判斷,用能量角 度來判斷,對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞，除題目特殊說明，機械能必定不守恒（子彈打擊問題）,a.直接看對象總機械能是否變化,b.看對象是否存在機械能與其他形式能量轉化或與其他對象機械能轉移,例1、木塊A和B用一只輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，A緊靠墻壁，彈簧質量不計。

2、在B上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當撤去外力后，下列說法中正確的是（ ）,A.A離開墻壁前，A的機械能守恒 B.A離開墻壁前，A、B及彈簧這一系統的機械能守恒 C.A離開墻后，A的機械能守恒 D.A離開墻后，A、B及彈簧這一系統的機械能守恒,本課欄目開關,第3課時,課堂探究突破考點,本課欄目開關,第3課時,課堂探究突破考點,本課欄目開關,第3課時,課堂探究突破考點,例1、以10m/s的速度將質量為m的物體豎直上拋出，若空氣阻力忽略，g10m/s2則：物體上升的最大高度是多少？上升過程在何處重力勢能和運動相等？,【解析】物體在空氣中只有重力做功，故機械能守恒,以地面為參考點，則：,在最

3、高點動能為零，故：,由E1=E2得：,、以10m/s的速度將質量為m的物體豎直上拋出，若空氣阻力忽略，g10m/s2則：物體上升的最大高度是多少？上升過程在何處重力勢能和動能相等？,v0,h,【解析】物體在空氣中只有重力做功，故機械能守恒,初狀態(tài)設在地面，則：,終態(tài)設在h1高處，故：,因機械能守恒：E1=E2,最高點,例1如右圖所示，一固定在豎直平面內的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R0.5 m，軌道在C處與水平地面相切在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v05 m/s，結果它沿CBA運動，通過A點，最后落在水平地面上的D點，求C、D間的距離s.取重力加速度g10 m/s2. 思路誘導(1

4、)物塊沿CBA做變速圓周運動，對過程用什么規(guī)律聯系初末狀態(tài)？ (2)物塊通過A點后，做什么運動？怎樣處理？,答案1 m 機械能守恒定律一般結合圓周運動或平拋運動知識進行綜合考查，解題時應分清物體的運動過程，弄清各過程中遵循的物理規(guī)律若物體的運動過程中只有重力或彈力做功，其他力不做功，則可以利用機械能守恒定律進行求解,三、機械能守恒定律的綜合應用問題,（一）一個物體的運動問題,解：剛好被拉斷瞬間，向心力為,所以,從釋放至剛好被拉斷瞬間，機械能守恒：,所以,斷開后，小球做平拋運動，,所以,例3、在高為h=1.2m的光滑平臺上有一個質量m為0.5kg的小球被一細繩拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈

5、簧，彈簧的彈性勢能Ep1=2J，當細線被燒斷后，小球被彈出，求： (1)小球被彈出后的速度v1多大？ (2)小球的落地速度v2多大？（g=10m/s2）,解：小球被彈出的過程機械能守恒,小球被彈出后的速度為：,之后，小球做平拋運動，機械能守恒,例4、如圖所示,用長為L的細繩懸掛一質量為m的小球,再把小球拉到A點,使懸線與水平方向成30夾角,然后松手。問:小球運動到懸點正下方B點時懸線對球的拉力多大?,解:小球釋放后,首先在重力作用下自由下落至C點細繩再次伸直,由幾何關系可知,此時細繩與水平方向夾角為30,小球下落高度h=L。,根據機械能守恒定律得:,在C點細繩突然張緊對小球施以沿細繩的沖量,使

6、小球沿細繩方向的分運動立即消失,其速度由Vc變?yōu)閂c1,之后,小球沿圓弧運動至B點,在此過程中,只有重力做功,機械能守恒,小球運動至B點時,細繩的拉力與重力提供向心力,所以F=3.5mg,（二）“落鏈”問題,例5、長為L質量分布均勻的繩子,對稱地懸掛在輕小的定滑輪上,如圖所示.輕輕地推動一下,讓繩子滑下,那么當繩子離開滑輪的瞬間,繩子的速度為 .,解：由機械能守恒定律，取小滑輪處為零勢能面.,（四）系統機械能守恒的問題,處理這類問題時,一是要注意應用系統機械能是否守恒的判斷方法;再是要靈活選取機械能守恒的表達式.常用的是:,例6、如圖所示,兩小球mA、mB通過繩繞過固定的半徑為R的光滑圓柱,現將A球由靜止釋放,若A球能到達圓柱體的最高點,求此時的速度大小(mB=2mA).,解:B球下落得高度為,A球上升得高度為2R,由AB根據能量轉化守恒定律,EK = -EP,得,所以,例7、如圖光滑圓柱被固定在水平平臺上，質量為m1的小球甲用輕繩跨過圓柱與質量為m2的小