机械能守恒定律及应用

第3讲机械能守恒定律及应用【知识梳理】一、机械能1．由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能叫做势能．如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等．（1）物体由于受到重力作用而具有重力势能，表达式为EP=mgh．式中h是物体到零重力势能面的高度．（2）重力势能是物体与地球系统共有的．只有在零势能参考面确定之后，物体的重力势能才有确定的值，若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为EP=一mgh，若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为EP=一mgh，“一”不表示方向，表示比零势能参考面的势能小，显然零势能参考面选择的不同，同一物体在同一位置的重力势能的多少也就不同，所以重力势能是相对的．通常在不明确指出的情况下，都是以地面为零势面的．但应特别注意的是，当物体的位置改变时，其重力势能的变化量与零势面如何选取无关．在实际问题中我们更会关心的是重力势能的变化量．（3）弹性势能，发生弹性形变的物体而具有的势能．高中阶段不要求具体利用公式计算弹性势能，但往往要根据功能关系利用其他形式能量的变化来求得弹性势能的变化或某位置的弹性势能．2．重力做功与重力势能的关系：重力做功等于重力势能的减少量WG=ΔEP减=EP初一EP末，克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔEP增=EP末—EP初特别应注意：重力做功只能使重力势能与动能相互转化，不能引起物体机械能的变化．3、动能和势能（重力势能与弹性势能）统称为机械能．二、机械能守恒定律1、内容：在只有重力（和弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．2.机械能守恒的条件（1)对某一物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒．(2）对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒．3．表达形式：EK1＋Epl=Ek2＋EP2（1）我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式．此表达式中EP是相对的．建立方程时必须选择合适的零势能参考面．且每一状态的EP都应是对同一参考面而言的．（2）其他表达方式，ΔEP=一ΔEK，系统重力势能的增量等于系统动能的减少量．角（3读）旁Δ心E发a狼=一剧Δ切E产b蜡，将府系统范分为寒a、槐b两腿部分垮，a证部分芹机械猛能的施增量拿等于询另一援部分虹b的否机械创能的举减少早量，辈三、隔判断辆机械供能是骂否守炸恒宿首先汪应特卧别提惰醒注稀意的盘是，徒机械述能守鄙恒的仆条件轧绝不薪是合笋外力尚的功策等于灿零，杯更不热是合命外力拜等于港零，幻例如饮水平稍飞来趣的子光弹打梯入静烘止在挖光滑叛水平典面上仆的木册块内同的过让程中渴，合决外力计的功叠及合盼外力会都是胜零，阔但系茂统在泄克服怠内部浸阻力纸做功普，将援部分敬机械订能转快化为突内能斩，因蓬而机寺械能帝的总廉量在偷减少尽．汁（1着)用狼做功靠来判电断：罪分析厌物体反或物脑体受纲力情糠况（竖包括必内力英和外餐力）扎，明议确各消力做拢功的熟情况场，若洁对物宿体或王系统数只有您重力苹或弹们力做绢功，通没有搭其他忆力做较功或敌其他怨力做秘功的充代数垃和为针零，梯则机员械能垫守恒妈；嘱(2皱）用反能量柄转化击来判地定：盾若物产体系唐中只乒有动攻能和晌势能爬的相间互转抽化而谊无机露械能近与其挑他形母式的虽能的狼转化趣，则宰物体写系机霞械能虽守恒呼．塘（3蜻）对处一些星绳子淋突然咽绷紧俘，物缎体间鸽非弹稿性碰纲撞等鸽除非木题目燥的特肆别说枣明，归机械垫能必祖定不茂守恒贱，完堪全非姑弹性义碰撞服过程歉机械疾能不茧守恒递【针裳对训味练】悠1.抱如图嫂所示亭,质独量为腊m谁的小堪球,蛮从离粮桌面泻H再高处静由静很止下蔑落,摔桌面讽离地乓高度槽为记h缠.若由以桌团面为画参考鸟平面怨,那择么小灵球落归地时揪的重忆力势仓能及喊整个姥过程吴中重藏力势跳能的胞变化思分别历是陶（驴倒）骡A.伐mg病h袍减少羞mg族(节H篇-责h顶)业耕炎染待获B利.码mg殊h遗增加底mg颠(孤H荒+乌h伞)签C.戏-宇mg液h汉增加岸mg宏(狗H阔-暗h班)撇对亭坟馆促D丑.-旋mg败h番减少选mg真(工H须+脏h驴)促2.丈如图逐所示挣,细先绳跨尿过定项滑轮写悬挂党两物会体晒M检和吉m患,且盖M妈>声m舒,不撑计摩终擦,论系统耍由静教止开陵始运拒动过贪程中匪贿所筑婚送槽涉趋智悲旦蛮瞒挣用辱耻叙袜伞掩付陶事丘兆只区返筛贫（叛糖钉）痰A.港M茫、惑m皮各自哈的机灾械能首分别取守恒部在货洒B.引M古减少唇的机摆械能与等于巾m广增加滩的机地械能摩C.捧M叶减少越的重克力势坐能等舟于条m走增加础的重管力势我能茅D.毙M私和叠m桶组成适的系阿统机尾械能傲守恒卵【典塔型例助题】贪例1密.如哥图所居示，薪一根叛长混为旧L的争细绳叮，固器定在粘O点节，绳粒另一拢端系件一条丸质量阳为m歪的小等球．排起初休将小贸球拉常至水铜平于叹A点伍．求批（1惯）小培球从架A点粥由静表止释叉放后纽到达旋最低笛点C跟时的谣速度城．（端2）工小球础摆到吗最低穷点时降细绳红的拉显力。铸例2沿．孕如图渴所示盆,一摆固定稼的楔孟形木由块,凑其斜裂面的另倾角强=3模0提°尤,另贴一边昼与地壤面垂曲直,伙顶上泳有泥一芬定滑返轮.吩一柔送软的害细线跟跨过哑定滑承轮,士两端掉分别破与物卧块今A阿、蛾B败连接演,税A茄的质互量为勇4垃m祝,射B蛋的质兽量为垫m肤,开五始时醉将孤B每按在虫地面南上不话动,铜然后睡放开掌手,搅让隐A圣沿斜怀面下发滑而逢B背上升陷.物狮块冒A鉴与斜换面间鞋无摩捏擦.详设当怒A感沿斜益面下磨滑距老离抽l驻后,席细绳配突然梨断了矛,求责物块以B尸上升盈的最董大距惭离赛H像.槽【巩添固训扇练】副1.茶下列兔几种萍情况坏,系桌统的液机械承能守亩恒的岛是狗筒翠袜爷健同册冷使材田（匪嘉晌）培A.咸图(哲a)鞋中一父颗弹炊丸在修光滑峰的碗士内做奶复杂驶的曲添线运恳动截B.社图(乱b)威中运格动员菊在蹦链床上哄越跳推越高礼C.疯图(辈c)角中小粒车上破放一筑木块堡,小酬车的煤左侧住有弹剧簧与卫墙壁吐相连擦.小嫂车在胸左右给振动贫时,对木块疤相对叠于小率车无曲滑动酸(车径轮与协地面窜摩擦赵不计萍)妨D.每图(耽c)把中如龄果小免车振糠动时欠,木隐块相卷对小阵车有膊滑动驾2.倒半径完为皆R绵的圆腔桶固破定在万小车斥上,悲有一卵光滑铲小球勤静止莲在圆喉桶的懒最低酿点,唇如图蜓所示抛.小具车以料速度疼v恰向右太匀速舱运动痛.当之小车瓦遇到桐障碍拾物突挎然停跃止,踪小球谢在圆老桶中迟上升奋的高为度可仆能为抓乡困绒禁寸居犬矩消后瓣鸟身抽拣陕厚步叨滩豪核苗呆贩抖渐乖积峡（祥程温）化A.即等于桐须闪任B.纪大于谱战香易C.引