机械能守恒定律2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节,机械能 机械能守恒,周璐复习系列课件,机械能和能源,一、重力势能,如图：物体从高度h1点下落h2点，重力做功为 W,G,=mgh,1,-mgh,2,据功和能的关系W,G,等于mgh的变化。在物理学中用mgh表示重力势能。,Ep=mgh W,G,=E,P1,-E,P2,即重力做功等于重力势能的变化的负值。,h,1,h,2,1.重力势能的概念:受重力作用的物体具有与它的高度有关的能称为重力势能.,要点疑点考点,要点疑点考点,二、重力做功特点,1.重点做功与路径无关，只与物体的始末位置高度差有关,2.重力做功的大小：W=mgh,3.重力做功与重力势能的关系：W,G,=-E,p,重力做功与重力势能的关系：重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加。且重力做功的大小等于重力势能的变化,。,三、弹性势能的概念,物体由于弹性形变而具有的与它的位置有关的势能称为弹性势能.它的大小与形变有关。,势能又叫位能，是由相互作用的物体的相对位置决定的。,要点疑点考点,四、机械能,1.物体的动能和势能之和称为物体的机械能.,2.重力势能是物体和地球共有的，重力势能的值与零势能面的选择有关，物体在零势能面之上的是正值，在其下的是负值但是重力势能差值与零势能面选择无关.,要点疑点考点,五、机械能守恒定律,1.在只有重力(及系统内弹簧的弹力)做功的情形下物体的动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律,即:E,k,+E,P,=E,k,+E,P,或E,k,=E,P,或E,A增,=E,B减,要点疑点考点,思考：你能证明机械能守恒吗？如何证明？,2.机械能是否守恒的判断.,(1)利用机械能的定义：若物体在水平面上匀速运动，其动、势能均不变，其机械能守恒，若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少，此类判断比较直观，但仅能判断难度不大的判断题.,要点疑点考点,(2)利用机械能守恒的条件，即系统只有重力(和弹力)做功，如果符合上述条件，物体的机械能守恒(此弹力仅为弹簧的弹力),(3)除重力(或弹力)做功外，还有其他的力做功，若其他力做功之和为0，物体的机械能守恒；反之，物体的机械能将不守恒.,(4)对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒.,要点疑点考点,3.应用机械能守恒定律解题的基本步骤.,(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统).,(2)明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件.,(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程中的起始状态和末始状态的机械能(包括动能和重力势能).,(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解.,要点疑点考点,课 前 热 身,1.下列运动物体，机械能守恒的有(),A.物体沿斜面匀速下滑,B.物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动,C.跳伞运动员在空中匀速下落,D.沿光滑曲面自由下滑的木块,D,2,、,、,在,在,下,下,列,列,运,运,动,动,过,过,程,程,中,中,物,物,体,体,的,的,机,机,械,械,能,能,守,守,恒,恒,的,的,是,是:,A.,物,物,体,体,沿,沿,圆,圆,弧,弧,匀,匀,速,速,下,下,滑,滑,过,过,程,程,中,中;,B.,物,物,体,体,沿,沿,粗,粗,糙,糙,曲,曲,面,面,自,自,由,由,下,下,滑,滑,过,过,程,程,中,中;,C.,人,人,造,造,卫,卫,星,星,沿,沿,椭,椭,圆,圆,轨,轨,道,道,绕,绕,地,地,球,球,运,运,动,动,的,的,过,过,程,程,中,中;,D.,圆,圆,锥,锥,摆,摆,的,的,摆,摆,球,球,在,在,水,水,平,平,面,面,内,内,做,做,匀,匀,速,速,圆,圆,周,周,运,运,动,动,的,的,过,过,程,程,中,中.,课,前,前,热,热,身,身,CD,3,、,、,在,在,下,下,列,列,情,情,况,况,中,中,物,物,体,体,的,的,机,机,械,械,能,能,守,守,恒,恒,的,的,是,是:,A.,手,手,榴,榴,弹,弹,在,在,空,空,中,中,飞,飞,行,行,过,过,程,程,中,中(,不,不,计,计,空,空,气,气,阻,阻,力,力);,B.,子,子,弹,弹,射,射,入,入,放,放,在,在,光,光,滑,滑,水,水,平,平,面,面,上,上,的,的,木,木,块,块,的,的,过,过,程,程,中,中;,C.,细,细,绳,绳,的,的,一,一,端,端,系,系,一,一,小,小,球,球,绳,绳,的,的,另,另,一,一,端,端,固,固,定,定,使,使,小,小,球,球,在,在,竖,竖,直,直,平,平,面,面,内,内,做,做,圆,圆,周,周,运,运,动,动;,D.,小,小,球,球,落,落,到,到,竖,竖,直,直,放,放,置,置,的,的,弹,弹,簧,簧,上,上,之,之,后,后,运,运,动,动,过,过,程,程,中,中,的,的,小,小,球,球;,方,法,法:,用,用,做,做,功,功,来,来,判,判,定,定(,一,一,般,般,对,对,一,一,个,个,物,物,体,体),用,用,能,能,量,量,转,转,换,换,来,来,判,判,定,定(,常,常,用,用,于,于,系,系,统,统),课,前,前,热,热,身,身,ACD,4,、,、,一,一,根,根,长,长,为,为2m,重,重,力,力,为,为200N,的,的,均,均,匀,匀,木,木,杆,杆,放,放,在,在,水,水,平,平,地,地,面,面,上,上,现,现,将,将,它,它,的,的,一,一,端,端,从,从,地,地,面,面,提,提,高,高0.5m,另,另,一,一,端,端,仍,仍,搁,搁,在,在,地,地,面,面,上,上,则,则,至,至,少,少,所,所,需,需,做,做,的,的,功,功,为,为(g,取,取10m/s,2,):,A.400J;B.200J;C.100J;D.50J.,课,前,前,热,热,身,身,D,5.,关,关,于,于,重,重,力,力,势,势,能,能,的,的,说,说,法,法,，,，,正,正,确,确,的,的,是,是(),A.,重,重,力,力,势,势,能,能,等,等,于,于0,的,的,物,物,体,体,，,，,不,不,可,可,能,能,对,对,别,别,的,的,物,物,体,体,做,做,功,功,B.,在,在,地,地,平,平,面,面,下,下,方,方,的,的,物,物,体,体,，,，,它,它,具,具,有,有,的,的,重,重,力,力,势,势,能,能,一,一,定,定,大,大,于,于0,C.,重,重,力,力,势,势,能,能,减,减,少,少,，,，,重,重,力,力,一,一,定,定,对,对,物,物,体,体,做,做,正,正,功,功,D.,重,重,力,力,势,势,能,能,增,增,加,加,，,，,重,重,力,力,一,一,定,定,对,对,物,物,体,体,做,做,正,正,功,功,课,前,前,热,热,身,身,6.,当,当,重,重,力,力,对,对,物,物,体,体,做,做,正,正,功,功,时,时,，,，,物,物,体,体,的,的(),A.,重,重,力,力,势,势,能,能,一,一,定,定,减,减,少,少,，,，,动,动,能,能,一,一,定,定,增,增,加,加,B.,重,重,力,力,势,势,能,能,一,一,定,定,增,增,加,加,，,，,动,动,能,能,一,一,定,定,减,减,少,少,C.,重,重,力,力,势,势,能,能,一,一,定,定,减,减,少,少,，,，,动,动,能,能,不,不,一,一,定,定,增,增,加,加,D.,重,重,力,力,势,势,能,能,不,不,一,一,定,定,减,减,少,少,，,，,动,动,能,能,也,也,不,不,一,一,定,定,增,增,加,加,C,课,前,前,热,热,身,身,7.,质,质量,为,为2kg,的,的物,体,体，,自,自30m,高,高处,自,自由,下,下落2s,时,时，,物,物体,的,的重,力,力势,能,能为(g,取,取10m/s,2,，取,地,地面,为,为0,势,势能,面,面)(),A.200JB.400J,C.600JD.800J,A,课,前,前,热,热,身,身,8.,在,在楼,上,上以,相,相同,的,的速,率,率同,时,时抛,出,出质,量,量相,同,同的,三,三个,小,小球,，,，并,落,落在,同,同一,水,水平,面,面上,，,，A,球,球上,抛,抛，B球,平,平抛,，,，C,球,球竖,直,直下,抛,抛，,则,则三,球,球着,地,地时,的,的(),A.,动,动能,相,相同B.,动,动量,相,相同,C.,机,机械,能,能不,同,同D.速,率,率不,相,相同,A,课,前,前,热,热,身,身,9.,从,从高,为,为5m的,平,平台,上,上斜,抛,抛出,一,一个,小,小球,，,，初,速,速度,是,是10m/s,，,，落,地,地时,小,小球,的,的速,度,度大,小,小为,多,多少?(,不,不计,空,空气,阻,阻力,，,，g,取,取10m/s,2,),【答,案,案】m/s,课,前,前,热,热,身,身,【例1】若要,质,质量,为,为m,小,小球,能,能从C端,出,出来,，,，初,速,速度v,0,至少,应,应多,大,大？,（,（忽,略,略一,切,切阻,力,力）,v,0,R,C,A,B,解,：,取小,球,球为,研,研究,对,对象,，,，设,小,小球刚好能从C端,出,出来,，,，则,在,在最,高,高点,时,时重,力,力完,全,全提,供,供向,心,心力,：,：,小球,从,从A,到,到C,过,过程,，,，只,有,有重,力,力做,功,功，,取,取AB所,在,在水,平,平面,为,为零,势,势面,，,，由机械,能,能守,恒,恒：,由以,上,上两,式,式得,：,：,即若,要,要小,球,球能,从,从C,端,端出,来,来，,初,初速,度,度v,0,至少,为,为,。,。,能力,思,维,维,方,方法,若要,质,质量,为,为m,小,小球,能,能从C端,出,出来,，,，初,速,速度v,0,至少,应,应多,大,大？,（,（忽,略,略一,切,切阻,力,力）,解,：,取小,球,球为,研,研究,对,对象,，,，设,小,小球刚好能从C端,出,出来,，,，则,在,在最,高,高点,时,时速,度,度为0：,小球,从,从A,到,到C,过,过程,，,，只,有,有重,力,力做,功,功，,取,取AB所,在,在水,平,平面,为,为零,势,势面,，,，由机械,能,能守,恒,恒：,即若,要,要小,球,球能,从,从C,端,端出,来,来，,初,初速,度,度v,0,至少,为,为,由上,式,式得,：,：,【例2】如图,所,所示,，,，以,速,速度v,0,沿光,滑,滑地,面,面滑,行,行的,小,小球,，,，上,升,升到,顶,顶部,水,水平,的,的跳,板,板上,后,后由,跳,跳板,飞,飞出,。,。,（1,）,）当,跳,跳板,高,高度,为,为h,时,时，,小,小球,飞,飞行,的,的距,离,离s,是,是多,少,少？,（2,）,）若v,0,=12m/s,，,，h为,何,何值,，,，飞,行,行的,距,距离s最,大,大？(提,示,示：,运,运用,数,数学,二,二次,方,方程,求,求最,大,大值,的,的方,法,法求,解,解，g=10m/s,2,）,A,B,解,：（1,）,）,小球,从,从A,到,到B,过,过程,，,，只,有,有重,力,力做,功,功，,取,取A,点,点所,在,在水,平,平面,为,为零,势,势面,，,，由机械,能,能守,恒,恒：,小球,到,到达B,点,点后,做,做平,抛,抛运,动,动：,由以,上,上两,式,式得,：,：,（2,）,）当v,0,=12m/s,时,时,：,：,，,，,则当h3.6m,时,时，S,max,7.2m.,分,析,析和,解,解答此,问,问用,竖,竖直,上,上抛,知,知识,可,可解,决,决,但,但由,于,于物,体,体在,空,空中,只,只有,重,重力,作,作功,故,机,机械,