高一物理机械能守恒定律应用-连接体问题）ppt课件

1、1.;2021-03-28一、如何选取系统一、如何选取系统 应用机械能守恒定律必须应用机械能守恒定律必须准确的选择系统准确的选择系统. .系统选择得当系统选择得当, ,机机械能守恒；系统选择不得当械能守恒；系统选择不得当, ,机械机械能不守恒。能不守恒。 判断选定的研究系统是否机械判断选定的研究系统是否机械能守恒，常用方法：能守恒，常用方法：、做功的角度做功的角度； 、能量的转化的角度能量的转化的角度。2二、机械能守恒定律的常用的二、机械能守恒定律的常用的表达形式：表达形式：1、E1=E2 （ E1、E2表示系统的表示系统的初初、末末态态时的机械能）时的机械能）2 2、E EP P减减= =E

2、 EK K增增 （系统（系统势能的减少量势能的减少量等于系统等于系统动能的增加量动能的增加量）3 3、E EA A减减= =E EB B增增（系统由两个物体构成时，（系统由两个物体构成时，A A机械能的减少量机械能的减少量等于等于B B机械能的增量机械能的增量）3例例1：如图，在光滑的水平桌面上有：如图，在光滑的水平桌面上有一质量为一质量为M的小车，小车与绳的一端相的小车，小车与绳的一端相连，绳子的另一端通过光滑滑轮与一连，绳子的另一端通过光滑滑轮与一个质量为个质量为m的砝码相连，砝码到地面的的砝码相连，砝码到地面的高度为高度为h，由静止释放砝码，则当其着由静止释放砝码，则当其着地前的一瞬间（

3、小车未离开桌子）小地前的一瞬间（小车未离开桌子）小车的速度为多大？车的速度为多大？Mmh4解：以解：以M M 、m m为研究对象，在开为研究对象，在开始下落到刚要着地的过程中机械始下落到刚要着地的过程中机械能守恒，则：能守恒，则：12mgh=（M+m）v2mM2mghv5练习：练习：一根细绳绕过光滑的定滑轮，两一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为端分别系住质量为M和和m的长方形物块，的长方形物块，且且Mm,开始时用手握住开始时用手握住M，使系统处于，使系统处于如图示状态。求如图示状态。求（1）当）当M由静止释放下落由静止释放下落h高时的速度高时的速度（2）如果）如果M下降下降h 刚好触

4、地，刚好触地，那么那么m上升的总高度是多少？上升的总高度是多少？Mm6解：（解：（1）对于）对于M、 m构成的系统，只有构成的系统，只有重力做功，由机械能守恒有：重力做功，由机械能守恒有：m上升的总高度：上升的总高度：解得：解得：（2）M触地，触地，m做竖直上抛运动，机械能守恒：做竖直上抛运动，机械能守恒：v=2(Mm)ghM+m 12Mghmgh = （M+m）v2mgh=12mv2 H = h+h=2MhM+m7 练习：如图所示，一固定的三角形木块，练习：如图所示，一固定的三角形木块，其斜面的倾角其斜面的倾角=30，另一边与地面垂直，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑顶

5、上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块轮，两端分别与物块A和和B连接，连接，A的质量的质量为为4m，B的质量为的质量为m。开始时将。开始时将B按在地面按在地面上不动，然后放开手，让上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而沿斜面下滑而B上升。物块上升。物块A与斜面间无摩擦。设当与斜面间无摩擦。设当A沿斜沿斜面下滑面下滑S距离后，细线突然断了。距离后，细线突然断了。求物块求物块B上升上升的最大高度的最大高度H。30AB8解：该题解：该题A、B组成的系统只有它们的重力做功，故系组成的系统只有它们的重力做功，故系统机械能守恒。统机械能守恒。设物块设物块A沿斜面下滑沿斜面下滑S距离时的速度为距

6、离时的速度为v，则有：，则有：mgLsinmgL = （m+m）v212( 势能的减少量势能的减少量 = 动能的增加量动能的增加量 ) 细线突然断的瞬间，物块细线突然断的瞬间，物块B垂直上升的初速度为垂直上升的初速度为v，此后此后B作竖直上抛运动。设继续上升的高度为作竖直上抛运动。设继续上升的高度为h， 由由机械能守恒得机械能守恒得mgh =mv212物块物块B上升的最大高度上升的最大高度: H=h+L三式连立解得三式连立解得 H=1.2L9例例3、长为、长为L质量分布均匀的绳子质量分布均匀的绳子,对称地悬对称地悬挂在轻小的定滑轮上挂在轻小的定滑轮上,如图所示如图所示.轻轻地推动轻轻地推动一下

7、一下,让绳子滑下让绳子滑下,那么当绳子离开滑轮的瞬那么当绳子离开滑轮的瞬间间,求绳子的速度？求绳子的速度？10解：解：由由机械能守恒定律得：机械能守恒定律得：vv= gL 2L2（绳子减少的势能绳子减少的势能=绳子增加的动能）绳子增加的动能）= mg mv 212L21211如图所示，一粗细均匀的如图所示，一粗细均匀的U U形管内装有形管内装有同种液体竖直放置，右管口用盖板同种液体竖直放置，右管口用盖板A A密闭密闭一部分气体，左管口开口，两液面高度一部分气体，左管口开口，两液面高度差为差为h，U U形管中液柱总长为形管中液柱总长为4 4h，现拿去，现拿去盖板，液柱开始流动，当两侧液面恰好盖板

8、，液柱开始流动，当两侧液面恰好相齐时，右侧液面下降的速度大小为多相齐时，右侧液面下降的速度大小为多少？少？Ah12解：根据机械能守恒定律得解：根据机械能守恒定律得:设液体密度为设液体密度为有有:所以所以:12mgh/2= Mv2v= gh 8h2 m = S M = 4h S 13m1m23、如图光滑圆柱被固定在水平平台上，、如图光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为质量为m1的小球甲用轻绳跨过圆柱与质的小球甲用轻绳跨过圆柱与质量为量为m2的小球乙相连，开始时让小球甲的小球乙相连，开始时让小球甲放在平台上，两边绳竖直，两球均从静放在平台上，两边绳竖直，两球均从静止开始运动，当甲上升到圆柱最高点时止

9、开始运动，当甲上升到圆柱最高点时绳子突然断了，发现甲球恰能做平抛运绳子突然断了，发现甲球恰能做平抛运动，求甲、乙两球的质量关系动，求甲、乙两球的质量关系14. .两质量分别为两质量分别为mm和和2 2mm的小球的小球a a、b b用一用一根长根长L L轻杆连接，杆可绕中心轻杆连接，杆可绕中心OO的水平的水平轴无摩擦转动，让杆由水平位置无初速轴无摩擦转动，让杆由水平位置无初速释放，在转至竖直的过程中释放，在转至竖直的过程中( ) ( ) A.A.a a球机械能增大球机械能增大B.B.b b球重力势能减小，球重力势能减小，动能增加，机械能守恒动能增加，机械能守恒C.C.a a球和球和b b球总机械能守恒球总机械能守恒 D.D.a a球和球和b b球总机械能不守恒球总机械能不守恒AC15练习题：练习题： 如图所示，如图所示，B物体的质量是物体的质量是A物体物体质量的质量的1/2，在不计摩擦阻力的情况下，在不计摩擦阻力的情况下，A物物体自体自H高处由静止开始下落以地面为参考高处由静止