7.8【机械能守恒定律】导学案

1、班级 姓名 学号高一物理7. 8机械能守恒定律导学案【学习目标】L正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。.能判断物体的机械能是否守恒。.掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法【重点】L机械能。2.机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。【难点】机械能守恒定律的应用解题。【自主导学】一、动能与势能的相互转化势能的统称。1.&z/1、机械能定义：能、势能、势能的统称。1.&z/例如：例如：说明：同一状态的动能和势能之和为该状态的机械能，即E = EK+Ep,不同时刻或状态的动能与势能之和不表示机械能。3、机械能的不同形式之间可以相互 二、机械能守恒定律：1、推导(物理情景请参考课本76页)2、定律内容

2、：3、表达式为： + = + 表示物体在初始状态的机械能和在末状态的机械能相等. = 表示物体动能的增加等于势能的减少或者物体势能的增加等于动能的减少.=假设系统内由AB两物体组成，那么A物体机械能的增加等于B物体机械能的减少4、机械能守恒的条件只有 力对物体 O说明：只有重力做功与物体只受重力不同。所谓只有重力做功，包括两种情况：a.物体只受重力，不受其他的力；b.物体除重力外还受其他的力，但其他力不做功或做功的代数和为零。只有 力做功条件下，弹簧和物体组成的系统的机械能守恒对某一系统,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它形式的

3、能（如没有内能产生），那么系统的 机械能守恒.5、附加说明：假设除了重力和弹簧弹力以外的其它力对物体做正功，物体的机械能 ;做负功，物体的机械能。6、应用机械能守恒定律处理问题的解题步骤：（1）根据题意选取研究对象（物体或物体系）（2）明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清各力 做功的情况，判断机械能是否守恒。（3）恰当的选取零势面，确定研究对象在研究过程的初末态的机械能。（4）根据机械能守恒定律列方程（5）求解验证题型一：概念的理解例1：不考虑弹性势能时，以下运动中机械能一定守恒的是（）A、自由落体运动B、竖直方向上做匀变速运动C、在竖直方向上做匀速直线运动D、在水

4、平面上作匀加速直线运动通型二：单个物体的机械能守恒问圾例题2：在距离地面201n高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力， g=10m/s2,求小球落地速度的大小。变式：如下图，轻质弹簧的一端与墙相联，质量为2kg的滑块以5m/s的速度沿光 滑平面运动并压缩弹簧，求：（1）弹簧在被压缩过程中最大弹性势能，（2）当木块的速度减为2 m/s时，弹簧具有的弹性势能。| lMAW-弓ZzZZzzzzzzz/zzz题翘三：系统机械能守恒例3 如下图，质量都是m的物体A和B,通过轻绳子跨过滑轮相连。斜面光滑, 不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h, B物体位于斜面的底端,用手托

5、住A物体，A、B两物均静止。撤去手后，求:A物体将要落地时的速度多大？A物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升， 那么B物在斜面上的最远点离地的高度多大？题型四：绳子，健条类柔软物体的机械柜守恒问题例4：长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图 所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，那么链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小 为多大？图 5416题型五：机械能的综合应用图 5416例5：如图5416所示，让摆球从图中的4位置由静 止开始下摆，正好摆到最低点H位置时线被拉断。设摆长 7=1. 6m,悬点到地面的竖直高度为H=6. 6m不计空气阻力, 求：摆球落地时的速度

6、大小。(g=10m/s2)【当堂检测】（A级要求）1、在以下实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：（）A、起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体 和弹簧为研究对象）。 TOC o 1-5 h z 2.如图，两个质量相同的小球A、B分别用用线悬在等高的01、。2点。A球的悬线 比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，那么经过最低点时：（）A、A球的机械能大于B球的机械能；、一、 o2iB、A球的机械能等于B球的机械能；1r ）C、A球的速度小于B球的速度；/ 7

7、D、A球的动能等于B球的动能； 3、如下图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过 程中，以下关于能量的表达中正确的应是（）A.重力势能和动能之和总保持不变。OB.重力势能和弹性势能之和总保持不变。C.动能和弹性势能之和保持不变。三D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。iOH4、如下图，桌面高度为h,质量为m的小球从离桌面高H处自 由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到 地面前的瞬间的机械能应为：（）A、 mgh； B、 mgH； C mg（H+h）； D、 mg（H-h）eOH班级 姓名 学号高一物理7.8机械能守恒定律导学案【课外拓展】（B级要

8、求）.以下四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中A、B、C中的斜面是光 滑的，D中的斜面是粗糙的，A、B中的F为木块所受的力，方向如图中箭头所示.A、 B、D中的木块向下运动，C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中，木块 的机械能守恒的是（）.如图4-2-5所示，一轻弹簧固定于0点，另一端系一重物，将重物从与悬点。在 同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力,在。重物由A点摆向最低点B点的过程中，以下四个选项中正确的选项是（）图 4-2 -5图 4-2 -5图 4-2 -5A.重物的机械能守恒B.重物的机械能减少图 4-2 -5C.重物的重力势能与

9、弹簧的弹性势能之和不变D.重物与弹簧组成的系统机械能守恒.如下图，一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为叫、叱的A、B两物块， 滑轮的质量以及所有摩擦不计，mBnu初始时两物块均静止，在 两物块运动过程中，以下说法中正确的选项是（）A、B减少的重力势能等于A增加的重力势能B、B的机械能守恒C、系统的机械能守恒，但两物体各自的机械能都在变化D、B机械能的减少等于A机械能的增加.质量为9的物体，在距地面为力的高处，以与的加速度由静止竖直下落到地面， 以下说法中正确的选项是（）A.物体的重力势能减少等B.物体的机械能减少弊C.物体的动能增加等 -2g4g4g2高一物理7. 8机械能守恒定律导学案答案例1答案：A

10、解析 不考虑弹性势能时机械能守恒的条件是：“只有重力做功，只存在重力势能和 动能的转化。自由落体运动满足此条件，故机械能守恒；在竖直方向上做匀变速运 动时，并不一定只受重力作用，可能有重力以外的力作用并做功，所以机械能不一 定守恒；在竖直方向做匀速直线运动时，物体的动能不变，可重力势能在变化，所 以机械能不守恒；在水平面上做匀加速直线运动时，物体的重力势能不变，可动能 在增加，所以机械能不守恒，此题的正确选项是A。例2：:解：方法一：取地面为参考面，抛出时小球具有的重力势能跖=mgh,动能= 7mvo20落地时，小球的重力势能Epa = O,动能为Ek2=1m/。根据机械能守叵定律，有E1 =

11、 Ez，即,1212mgh +-mv0 = -mv落施时小球而速度大小为v=标 + 2gh = 7152 +2X 10X 20m/s= 25m/s方法二：此题也这样理解：小球下落过程中减少的重力势能等于小球动能的增加，即：mgh = mv2 - mv? 22变式：解析 （1）滑块和弹簧组成的系统只有弹力做功，机械能守恒，当弹簧压缩 到最短时，弹性势能最大，滑块的动能最小，此时滑块的动能全部转化为弹性势能, 所以 Epmax =tnv（）2/2 =25J；（2）短据机械能守恒mi/o2/2=mv/2#p,解得Ep=2拓展如果不用机械能守恒来处理，那么需要求出弹簧的弹力对物体做的功，由于弹 力为变

12、力做功聆面/2,此题没有告知k,往往会陷入无法求解的局面。例3：解析 (1)开始时A、B两物同时运动，并且速率相等，由于两物构成的整 体(系统)只有重力做功，故整体的机械能守恒，从能量转化及分配来看，A物体 减少的重力势能，一局部用来增加B物体的重力势能，另一局部用来增加整体的动 能。对应整体列出机械能守恒方程，就可以求出A物体将要落地时的速度。mgh-mghsin&m+mfv2 (1)整理得 v=gh(l-sind)1/2(2)当A物体落地后，B物体由于惯性将继续上升，此时绳子松了，对B物体 而言，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，对应B物列出机械能守恒方程，就 可以求出B物体离地的最大高

13、度。取B为研究对象，设其上升的最远点离地高度为 H,根据机械能守恒定律得：mv2/2=mg(H-h sinO) (2)整理得=加加5加列/2例4：解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守 恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为冽，那么单位长度质量(质量线密 度)为活设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得： TOC o 1-5 h z L mL 2 Lw mv - mg HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 4 Z8 22解得八防V lo例5：对摆球由开始运动至落地，由机械能守恒得o 12mg(H - lcom6Q0) = mv代入数据得v=10. 8m/s【当堂检测】ABDB高一物理7.8机械能守恒定律导学案【课外拓展】(B级要求).【解析】选c.在A、B、D中均有除重力以外的其他力做功，机械能不守恒，在C 中只有重力做功，机械能守恒，故C正确.【解析】选B、D.重物由A点摆到B点的过程中，弹簧被拉长，弹簧的弹力对重 物做了负功，所以重物的机械能减少，故A错，B正确;此过程中，由于有重力和弹 簧的弹力做功，所以重物与弹簧所组成的系统机械能守恒，即重物减少的重力势能, 等于重物获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和，故C错，D正确. CD. 答案：BD解析：物体在力高处时，重力势能为磔