机械能守恒定律的应用.ppt

第八章 机械能 第七章 机械能 七、机械能守恒定律的应用 七、机械能守恒定律的应用 制作人：刘小庆 制作人：刘小庆 高 中物理第一册 高中物理第一册 N G f N G f F N G 例题 1、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高 1米， 长 2米。不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？ 解法一： 物体下滑过程的受力分析如图所示， 初位置 :E1=Ek1+Ep1=0+mgh 末位置 :E2=Ek2+Ep2= 即： mgh= m/s=4.4m/s 根据机械能守恒定律 E1=E2 得： 取斜面底端水平面为零势能面。 支持力不做功，只有重力做功，故机械能守恒。 A B h G N 初位置 末位置 解法二 : 取下滑的物体为研究对象，其受力如图所示， 把重力分解为 G1=Gsin, G2=Gcos 根据牛顿第二定律 F=ma 得 a=F/m=G1/m=gsin(1) 根据匀变速运动的速度位移公式 得 (2) Sin=h/s(3) 解 (1)(2)(3)得 V=4.4m/s G1 G2 使用机械能守恒定律解题的一般步骤 （ 1）选取研究对象 ,确定研究对象的运动过程； （ 2）分析研究对象在运动过程中的受力情况， 弄清是否只有重力做功，判定机械能是否守恒； （ 3）选取并确定物体的始末位置的机械能，包 括确定零势面； （ 4）根据机械能守恒列守恒方程，统一单位后 代入数据进行计算； 例题 1、一个物体从光滑曲面顶端由静止开始 滑下，斜面高 1米，不计空气阻力，物体滑到 斜面底端的速度是多大？ E1=mgh E2= E1=E2 例题 2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为 一个摆。摆长为 l，最大偏角为 。小球运动到 最底位置时的速度是多大？ 例题 2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为 l，最大偏角为 。小球运动到最底位置时的速度是多大？ 解法一： 摆动过程中小球的受力如图所示， 但拉力不做功 只有重力做功，故机械能守恒， 取小球在最低位置时所在的水平面为参考平面 初位置 E1=mgh 末位置 E2= 根据机械能守恒定律 E1=E2 得： mgh= -(1) h=l(1-cos )-(2) 解（ 1）（ 2）得 h l l G T 初位 置 末位置 取小球在最高位置时所在的水平面为参考平面 初位的机械能为 E1=0 末位的机械能为 E2=-mgh+ 根据机械能守恒定律 E1=E2 得： 0=-mgh+ -(1) 解法二 : 如何利用机械能守恒定律来解题： 1、遵循正确的解题步骤； 2、 一定要作受力分析图 ， 弄清楚物体运动 ， 确定是否只有重力做功； 3、一定要找准初末位置的动能和势能； 4、课本 P151框中的文字 四、巩固练习 四、巩固练习 如图 ， 一质量为 m的小球从光滑斜面上高为 h=4R 处由静止滑下 ， 斜面底端紧接着一个半径为 R的光 滑圆环 ， 求：小球滑至圆环顶点时的速度各多大 ？ h R 2R 初位置 末位置 取最低点的水平 面为零势能面 E1=mgh=4mgR E2=mg2R+ E1=E2 得： 课本练习 p151(3)(4)(5)