机械能守恒定律专题.ppt

机械能守恒定律专题,一、机械能守恒定律的守恒条件问题,1、对机械能守恒条件的理解, 只受重力或系统内弹力。（如忽略空气阻力的抛体运动）, 还受其他力，但其他力不做功。（如物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功）, 有其他力做功，但做功的代数和为零。,2、判断机械能是否守恒的常用方法,用做功来判断,用能量角 度来判断,对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞，除题目特殊说明，机械能必定不守恒（子弹打击问题）,a.直接看对象总机械能是否变化,b.看对象是否存在机械能与其他形式能量转化或与其他对象机械能转移,例1、木块A和B用一只轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，弹簧质量不计。在B上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ）,A.A离开墙壁前，A的机械能守恒 B.A离开墙壁前，A、B及弹簧这一系统的机械能守恒 C.A离开墙后，A的机械能守恒 D.A离开墙后，A、B及弹簧这一系统的机械能守恒,本课栏目开关,第3课时,课堂探究突破考点,本课栏目开关,第3课时,课堂探究突破考点,本课栏目开关,第3课时,课堂探究突破考点,例1、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g10m/s2则：物体上升的最大高度是多少？上升过程在何处重力势能和运动相等？,【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒,以地面为参考点，则：,在最高点动能为零，故：,由E1=E2得：,、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g10m/s2则：物体上升的最大高度是多少？上升过程在何处重力势能和动能相等？,v0,h,【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒,初状态设在地面，则：,终态设在h1高处，故：,因机械能守恒：E1=E2,最高点,例1 如右图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R0.5 m，轨道在C处与水平地面相切在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v05 m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平地面上的D点，求C、D间的距离s.取重力加速度g10 m/s2. 思路诱导 (1)物块沿CBA做变速圆周运动，对过程用什么规律联系初末状态？ (2)物块通过A点后，做什么运动？怎样处理？,答案 1 m 机械能守恒定律一般结合圆周运动或平抛运动知识进行综合考查，解题时应分清物体的运动过程，弄清各过程中遵循的物理规律若物体的运动过程中只有重力或弹力做功，其他力不做功，则可以利用机械能守恒定律进行求解,三、机械能守恒定律的综合应用问题,（一）一个物体的运动问题,解：刚好被拉断瞬间，向心力为,所以,从释放至刚好被拉断瞬间，机械能守恒：,所以,断开后，小球做平抛运动，,所以,例3、在高为h=1.2m的光滑平台上有一个质量m为0.5kg的小球被一细绳拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，弹簧的弹性势能Ep1=2J，当细线被烧断后，小球被弹出，求： (1)小球被弹出后的速度v1多大？ (2)小球的落地速度v2多大？（g=10m/s2）,解：小球被弹出的过程机械能守恒,小球被弹出后的速度为：,之后，小球做平抛运动，机械能守恒,例4、如图所示,用长为L的细绳悬挂一质量为m的小球,再把小球拉到A点,使悬线与水平方向成30夹角,然后松手。问:小球运动到悬点正下方B点时悬线对球的拉力多大?,解:小球释放后,首先在重力作用下自由下落至C点细绳再次伸直,由几何关系可知,此时细绳与水平方向夹角为30,小球下落高度h=L。,根据机械能守恒定律得:,在C点细绳突然张紧对小球施以沿细绳的冲量,使小球沿细绳方向的分运动立即消失,其速度由Vc变为Vc1,之后,小球沿圆弧运动至B点,在此过程中,只有重力做功,机械能守恒,小球运动至B点时,细绳的拉力与重力提供向心力,所以F=3.5mg,（二）“落链”问题,例5、长为L质量分布均匀的绳子,对称地悬挂在轻小的定滑轮上,如图所示.轻轻地推动一下,让绳子滑下,那么当绳子离开滑轮的瞬间,绳子的速度为 .,解：由机械能守恒定律，取小滑轮处为零势能面.,（四）系统机械能守恒的问题,处理这类问题时,一是要注意应用系统机械能是否守恒的判断方法;再是要灵活选取机械能守恒的表达式.常用的是:,例6、如图所示,两小球mA、mB通过绳绕过固定的半径为R的光滑圆柱,现将A球由静止释放,若A球能到达圆柱体的最高点,求此时的速度大小(mB=2mA).,解:B球下落得高度为,A球上升得高度为2R,由AB根据能量转化守恒定律,EK = -EP,得,所以,例7、如图光滑圆柱被固定在水平平台上，质量为m1的小球甲用轻绳跨过圆柱与质量为m2的小