资源描述
2007年4月日,机械能守恒定律应用(三),一.机械能守恒与圆周运动、平抛运动等相结合,例1:,如果在表演,“,水流星,”,节目时,拴杯子的绳子长为,l,，其最大承受力是杯子和杯内水的重量的8倍,要使绳子不断裂,节目表演成功,杯子通过最高点时速度的取值范围为多少?,例2:,如图所示,光滑圆管轨道,ABC,其中,AB,部分平直,BC,部分是处于竖直平面的半径为R的半圆。圆管截面的半径,r,R,.有一质量为,m,、半径比,r,略小的光滑小球以水平初速度,v,0,从A点射入圆管.问:(1)若要小球能从,C,端出 来,初速度,v,0,需多大?(2)在小球从,C,端出来的瞬间,对管壁作用力有哪几种典型情况?初速度,v,0,各应满足什么条件?,v,0,R,B,A,C,例3：,如图所示,半径,R,=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A,一质量,m,=0.10kg的小球。以初速度,v,0,=7.0m/s在水平地面上向左做加速度,a,=3.0m/s,2,的匀减速直线运动,运动,4.0m,后,冲上竖直半圆环,最后小球落在,C,点.点,A,、,C,间的间距.(取重力加速度,g,=10m/s,2,),v,0,R,B,A,C,机,械,能,重,剖,点,析,1.,动能定理,重点知识剖析,1.,动能定理,重点知识剖析,数学表达式,1.,动能定理,研究对象是单个物体.,重点知识剖析,数学表达式,1.,动能定理,研究对象是单个物体.,只需研究运动始末状态的动能，,不必 细究全过程中运动的性质和状态变化 细节.,重点知识剖析,数学表达式,解题方法和步骤：,a.选取研究对象，明确其运动过程；,b.分析研究对象在运动过程中受力 情况(包括重力)以及各个力做功情况；,c.明确初末状态，找出其初末动能；,d.用,W,合,=,E,k,2,E,k,1,列方程求解。若运动过 程包含几个物理过程,要根据情况全程列 式,或分段考虑.,表达式：,E,1,=,E,2,或,E,P,减,=,E,k,增,或,E,A,减,=,E,B,增,.,2.机械能守恒定律,表达式：,E,1,=,E,2,或,E,P,减,=,E,k,增,或,E,A,减,=,E,B,增,.,守恒条件：,从做功角度看：重力、弹力 以外的力不做功或所做功代数和为零.从能量转化角度看：机械能与其它形式 的能没有相互转化。,2.机械能守恒定律,解题方法和步骤：,a.明确研究系统及过程，对其进行 受力分析；,b.分析各力做功与否，判断机械能 是否守恒；,c.选择守恒表达式,列出守恒方程.,a.,W,=,Fs,cos,，,F,是恒力；,c.动能定理,W,=,E,k,，不论,F,是恒力还是 变力，不论物体做的是直线运动或曲 线运动，只要知道初、末运动状态即 可求得功；,b.,W=Pt,；,d.据功是能量转化的量度,W,=,E,求解.,3.功的计算方法,(1)合外力的功等于物体动能的增量：,W,合,=,E,k,=E,K2,E,K1,；,(2)重力的功等于重力势能增量的负值,W,G,=,E,P重,；,(3)弹力的功等于弹性势能增量的负值,W,=,E,P弹,；,(4)除重力和弹力以外的力作的总功等于 系统机械能的增量：,W,其它,=,E=E,2,E,1.,4.功和能的关系,例:如图所示,在高0.8m的平台上安装一水平弹簧枪，弹簧枪射出一个质量为100g的小钢球,落在距平台水平距离为4m的地板上,求:(1)弹簧枪内弹簧压缩时具有多少弹性势能?(2)以地板为重力势能的零点，钢球被弹射出去时具有多少重力势能?(取,g,=10m/s,2,),s,=4m,
展开阅读全文