机械能守恒定律课件-实用

第八节机械能守恒定律一、知识回顾•

动能物体由于运动而具有的能量：•

重力势能•

弹性势能物体在一定高度所具有的能量：Ep=mgh发生弹性形变的各物体各部之间由于有弹力的相互作用而具有的能量一、知识回顾•

动能定理合力所做的总功等于物体动能的变化：•重力做功与重力势能变化的关系重力做的功等于物体重力势能的减少量：W

=

E

-

EGP1P2机械能概念：动能、重力势能和弹性势能的统称。n总机械能为动能和势能之和。表达式：E

=

E

+

Epnk机械能是标量，具有相对性：n先选取参考平面和参考系才能确定机械能（一般选地面）三、动能与势能相互转化关系的研究(一)

动能与重力势能的相互转化1、演示实验小球摆动实验2、实验分析小球由A→B：重力做正功，重力势

能转化为动能。小球由B→C：重力做负功，动能转化为重力势能。ACB选取零势能面结论：在重力做功的情况下，动能与重力势能可以发生相互转化小钢球三、动能与势能相互转化关系的研究（二）动能与重力势能相互转化关系的研究思考：小球由左摆到右时，能否达到相同的高度？fvG小钢球二动

O能根据动能定理，有重力做功在数值上等于物体重力势能F的减少量。AN和Ov1h1重力势能间的转换ABv2

由以上两式可以得到Bh1GE

＝E

+EE

＝E

+E1k1P12k2P2假如物体还受其它力作用,式子是否依然成立?E

+E

＝E

+Ek2P2k1P1E

＝E12思考根据动能定理，有FNOF阻A在什么情况下机械能守恒？BG由以上两式可以得到E

+E

≠E

+E即E

≠Ek2P2k1P112结论在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变三动能和弹性势能间的转换弹簧的弹性势能与小球的动能相互转换在只有弹簧弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变四机械能1、内容：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。2、守恒条件:只有重力做功或弹簧弹力做功(守物体可还受其他力，但其他外力或内力不做功或做功为零）恒

3、表达式：定①E

=

E

E

＋E

=E

＋E是否表示只受重力或弹簧弹力？律12K1P1K2P2（多用于两个及以上物体系统）②ΔE

ΔEk增(减）=p减（增）③ΔE

ΔEA减=B增说一说下列实例中哪些情况机械能

抛出的篮球在空中运动（不计阻力）。跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。是守恒的光滑水平面上v用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。应用机械能守恒定律的(1)确定研究的系统(2)对研究对象进行正确的受力分析和运动过程分析(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件(4)若满足，则选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。解

(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。题步骤课堂练习1.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是BDA、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒。C、合外力对物体做功为零时机机械能守恒。D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。物体的机械能是否守恒与物体的运动无关2.一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面肯弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点的过程中，ADA、重物的重力势能减少。oAB、重物的重力势能增加。C、重物的机械能不变。D、重物的机械能减少。球和弹簧组成的系统机械能守恒在只有重力、力做功的情形下，物体的能和能生相互化，但机械能的量

保

持

不内

容机械

表

达

式能守E

+E

=E

+E

或-△E

=△Ek1p1k2p2Pk只有重力或力做功，或其它力做功代数和零恒

适

用

条

件定律机械能的化和守恒是指系而言。通常所某

物

体

的

机

械能守恒是一种化的不格的法明3.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是DA、子弹的机械能守恒。B、木块的机械能守恒。C、子弹和木块的总机械能守恒。D、以上说法都不对1、子弹射中木块的过程机械能不守恒2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒4．如图所示，桌面离地高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，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为(

)A．mghB．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H-h)5．如图所示，桌面离地高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，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间动能为(

)A．mghB．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H-h)mgH＝mgh＋Ek26．如图所示，质量为m的物体，以水平速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是(

)7．三个质量相同的物体以相同大小的初速度v

在0同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛．若不计空气阻力，它们所能达到的最大高度分别用H

、H

和H

表示，则(

)123A．H

＝H

＝H123B．

H

＝H

＞

H123C．

H

＞

H

＞

H123D．

H

＞

H

＝H1238．如图所示，通过空间任意一点A可作无数个斜面．如果物体从A点分别沿这些倾角各不相同的光滑斜面滑下，那么物体在这些斜面上速率相同的点所构成的面是(

)A．球面B．抛物面C．水平面D．不规则的曲面9.把量m的石从h高的山崖上以角θ向斜上方抛出，抛出时的初速度v

，求0石头落地时的速度v

是多大？（不计空t气阻力）解：由机械能守恒可得10.用细线连接一个小球，绳长L，最大偏角θ。求小球到最低点的速度？11.如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切。圆轨道半径R＝0.4m，一小球停放在光滑水平轨道上，现给小球一个v

＝5m／s的初速0度。求（1）球从C点飞出时的速度；(g=10m/s（2）球对C点的压力是重力的多少倍（3）球从C抛出后，落地点距B点多远2)3m/s1.25倍1.2m12物体的质量为m，沿着光滑的轨道滑下，轨道形状如图所示，与斜轨道相接的圆轨道半径R，要使物体沿光滑的圆轨道恰能通过最高点，物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下？思考:a：你选什么做为研究对象？选物体作为研究对象b：对选定的研究对象而言，对它做功的力有几个？符合机械能守恒条件吗?物体在沿光滑的轨道滑动的整个过程中只有重力做功，故机械能守恒。c：物体恰能通过圆轨道最高点的条件是什么？解：物体在沿光滑的轨道滑动的整个过程中，只有重力做功，故机械能守恒。设物体应从离轨道最低点h高的地方开始由静止下滑，轨道的最低点处水平面为零势能面，物体在运动到轨道最高点处的速度为v，则开始时物体的机械能为mgh，运动到最高点时机械能为(1)据机械能守恒有：要使物体恰好通过轨道最高点，条件是(2)联立上面两式可求出：13如图所示，质量为m的物体以某一初速v

从A点向下0沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过最低点

B的速度为

，求：(1)物体在A点时的速度；(2)物体离开C点后还能上升多高．以B点所在平面为参考平面A→B，机械能守恒B→最高点，机械能守恒14：光滑的水平台上放置一条长为L米的铁链，其L/4长搭在平台下面，平台的右上方有一光滑的角形挡板用来保证铁链沿平台滑下时无机械能损失，求铁链末端刚离开平台时铁链的速度大小。解题思路：研究对象：整根链条研究方法：机械能守恒定律15如两物体量分m和2m，滑的量和摩擦都不，开始用手托住2m的物体，放后，当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?系统机械能守恒如图所示，长为2L的轻杆OB，O端装有转轴，B端固定一个质量为m的小球B，OB中点