机械能守恒定律的应用.ppt

机械能守恒定律应用,1、内容：在只有重力或者弹力做功的系统内，物体的动能和势能发生相互转化，而机械能的总量保持不变。 2、公式：E=EK+EP=恒量 或：E1 = E2 或：EK1 + EP1 = EK2 + EP2,3、适用条件：只有重力或弹力做功 只发生动能和势能间的相互转化,一、复习：,讨论交流： 1“只有重力做功”的物理意义,2、（全国高考题）下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）,讨论与交流：,3、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在同一水平面且弹簧保持原长的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， A、重物的重力势能减少。 B、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。,AD,球和弹簧组成的系统机械能守恒,例1：小球从静止开始沿光滑斜面下滑，求到达斜面底端时的速度。 斜面高h=0.5m，长S=1m。,h,S,分析：受力情况：重力与支持力。,G,T,支持力不做功，只有重力做功,机械能守恒 选地面势能为0,则有：EK0+EP0= EK1+EP1,mgh =,解得V=,即,m/s=3.13m/s,优点是:计算中不需要考虑过程中 细节,只需考虑过程的初、末位置,例2：在离地面高h的地方，以0的速度水平抛出一石块，若空气阻力不计，求石块刚落至地面时速度的大小,解：对石块， 从被抛出到刚落至地面，只有重力做功， 选地面为零势能面 由机械能守恒定律有： mv0 + mgh = mv,应用机械能守恒定律 解题步骤:1、2、3、4,4、应用机械能解题的一般步骤,1、确定研究对象(物体或系统) 及研究的过程。 2、对研究对象进行受力分析，弄清各力在 研究过程中的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件。 3、选取参考平面，确定研究对象在过程中的初始状态和末状态的机械能(包括动能和势能)。 4、根据机械能守恒定律列方程，进行求解。,G,T,例3、如图，将斜面改为圆形曲面，求最低的速度。,分析：小球仍受重力与支持力作用，且在任意位置，弹力均与曲面切线垂直，,所以支持力不作功， 只有重力做功，机械能守恒。,同样有：,例4.如图两物体质量分别为m和2m，滑轮的质量和摩擦都不计，开始时用手托住2m的物体，释放后，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,1.如图所示为AB轨道和一个半径为R的半圆弧相连，将球从距离水平面H高处A点无初速的释放，整个过程摩擦力均可忽略，求： （1）物体到达B点的速度。 （2）物体到达C点的速度。,A,三、应用：,2.如图所示，质量为m的物体以某一初速v0从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过C点的速度为 ，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,3.如图所示，光滑半圆（半径为R)上有两个小球，所量分别为m和M，（Mm）由细线挂着，今由静止开始释放，求（1）小球m至最高C点时的速度。（2）该过程中绳的张力对B物体做的功。,（1）从开始最高点，系统机械能守恒,（2）从开始最高点，对m应用动能定理,4竖直轻弹簧长为L，放在地面上，质量为m的 小球放在轻弹簧上端，并用竖