机械能及其守恒定律全章复习

1、功功率动能重力势能弹性势能探究弹性势能的表达式追寻守恒量探究功与物体速度变化的关系动能定理动能定理机械能守恒机械能守恒定律定律验证机械能守恒定律能量守恒定律能源一、功和功率：1、功的概念：力和力方向上位移的乘积。（1）定义式：W=FLL指力方向上的位移（2）功的两要素：A：力；B：力方向上的位移（3）公式：W=FLcos 功的三因子： F、L、。（4）功的正负：A： 0，力做正功，是动力。B： 900， W 0，EP1EP2上升：WG0，EP1EP2（4）重力做功特点： 与路径无关（5）EP具有相对性： EP与参考面有关而EP与参考面无关3、弹性势能：物体因形变而具有的能。与物体性质（劲度系数

2、）和形变量有关。例3：用力把质量为的物体从地面举高时物体的速度为，则（ ）力做功为；重力做功为；合力做功为重力势能增加为。2mv21恭恭喜喜你你答答对对了了！三、功能关系：1、功与能关系：（1 1）功是能量转化的量度。）功是能量转化的量度。（2 2）不同形式能可相互转化并守恒。）不同形式能可相互转化并守恒。（3 3）能是状态量，功是过程量，功和能不能转化。）能是状态量，功是过程量，功和能不能转化。2、动能定理：力所做的总功等于物体动能的变化。（1）、表达式：22211122WmVmV总=-或21KKWEE合=-（2）适用于恒力做功，也适用于变力做功；首选定律之一（3）解题步骤：A：选对象，确定

3、物理过程。B：分析受力确定各力所做的功C：确定初、末动能D：列方程求解例4：一小球从高出地面H米处由静止自由下落，不考虑空气阻力，落至地面后并深入地面h米处停止，若小球的质量为m，求小球在落入地面以下过程中受到的平均阻力。解析：小球受力如图Hhmgmgf小求下落过程中重力做功为mg（H+h）阻力做功为-fh初动能为 0末动能为 0由动能定理可知：mg（H+h） -fh=0解得：Hhfm gh+=应用动能定理解题应注意以下几点：应用动能定理解题应注意以下几点： 正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力。 有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，若物体运动过程中包含几个物理过程，物体运

4、动状态、受力等情况均发生变化，则在考虑外力做功时，必须根据不同情况分别对待。 若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时可以分段考虑也可视全过程为一整体，用动能定理解题，后者往往更为简捷。四、机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系内，动能与在只有重力或弹力做功的物体系内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。1、表达式：2211221122mghmVmghmV+=+2、应用条件：只有重力或弹力（内力）做功2211PKPKPKEEEEEE 机械能守恒定律条件判断（1）只有重力做功或只有弹力做功或 既有弹力又有重力做功（2）除重力和弹力外，

5、其他力不做功或作功的代数和为零 （3）从能量转化方式上看，机械能没有参与和其它能量转化的过程运用机械能守恒定律解题步骤1、选取合适的研究对象2、对研究对象进行受力分析，判断 机械能守恒条件是否满足3、恰当选取参考平面和初、末状态4、据机械能守恒定律列方程，求解 未知量例题5：一人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率：（ ） . 上 抛 最 大 ；下抛球最大；平抛球最大； 三球一样大。D练习：如图练习：如图77-33所示，以速度所示，以速度v012ms沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到顶部水平的跳

6、板上后由跳板飞出，当跳板顶部水平的跳板上后由跳板飞出，当跳板高度高度h=5m时，小球到达顶端时所具有的速时，小球到达顶端时所具有的速度为多少度为多少? (g10 ms） 图图7-33 220110()22mvJmghmv选地面为参考平面202vvgh解析：解析：小球由光滑地面至顶部水平跳板的小球由光滑地面至顶部水平跳板的过程中，仅有重力做功，机械能守恒即过程中，仅有重力做功，机械能守恒即 解得：解得：2122 10 5/2 11/m sm s 答：当小球到达顶端时所具有的速度为答：当小球到达顶端时所具有的速度为2 11/m s将长为的均匀链条，放在高的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，

7、其余从桌边下垂，从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地时，链条的链条的速度为 。例题65gh例题7:如图光滑的斜面AB连接半圆形轨道BC,一小球从斜面上高H处滚下,问(1):H=?时,小球恰能通过C点?(2)在此条件下,通过B点的压力为多少?AHBC解析:小球在滚动过程中只有重力做功,故机械能守恒.取B点为0势能参考点.小球恰能通过C点,则G=F向2CVmgmR=21122CmVmgR=122CEmgRmgR=+又EC=EA122mghmgRRmg=+h=5/2R同理EB=1/2mVB2=EC5BVRg=F-mg=mVB2/RF=6mg五,机械能守恒实验:1,原理:mgh=1/2mV2 自由落体运动2, 需要测量的量:重物下落的高度,各记数点间的