江苏省赣榆县海头高级中学高中物理 7.8《机械能守恒定律》学案 新人教版必修2.doc

江苏省赣榆县海头高级中学高一物理必修27.8机械能守恒定律学案（人教版必修2）1如图1所示，在伽利略斜面实验中，球沿斜面下滑时，重力做_，物体的动能_重力势能_，球沿斜面上滑过程中，重力做_，物体的动能_，重力势能_如果忽略空气阻力和摩擦阻力，球在a、b两斜面上升的高度_图12如图2甲所示，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小球_做功，使动能转化成弹簧的_；小球速度变为零以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示)，这时弹力对小球做_，又使弹簧的_转化成小球的_图23在自由落体运动或抛体运动中，物体从高为h1的a处运动到高为h2的b处，重力做功等于重力势能的变化的负值，即_，此过程也可由动能定理得到重力做功等于物体动能的变化，即w_，所以有ep1ep2ek2ek1，即ep1ek1_.4在只有_做功的物体系统内，动能与势能可以相互_，而总的机械能保持不变，这叫做机械能_定律，其表达式可以写成ek1ep1_或ek2ek1_.5关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是()a只有重力和弹力作用时，机械能才守恒b当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能就守恒c当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能就守恒d炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒6.图3从h高处以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图3所示若取抛出处物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为()amgh bmghmvc.mv d.mvmgh7质量均为m的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑的运动，则()a三者到达地面时的速率相同b三者到达地面时的动能相同c三者到达地面时的机械能相同d三者同时落地【概念规律练】知识点一机械能守恒的判断1机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是()a物体只能受重力的作用，而不能受其他力的作用b物体除受重力以外，还可以受其他力的作用，但其他力不做功c只要物体受到的重力做了功，物体的机械能就守恒，与其他力做不做功无关d以上说法均不正确2如图4所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()图4a甲图中，物体a将弹簧压缩的过程中，a机械能守恒b乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，物体b机械能守恒c丙图中，不计任何阻力时，a加速下落，b加速上升过程中，a、b组成的系统机械能守恒d丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒知识点二机械能守恒定律3如图5所示，图5在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面若以地面为参考平面且不计空气阻力，则()a物体落到海平面时的重力势能为mghb重力对物体做的功为mghc物体在海平面上的动能为mvmghd物体在海平面上的机械能为mv图64假设过山车在轨道顶点a无初速度释放后，全部运动过程中的摩擦均可忽略，其他数据如图6所示，求过山车到达b点时的速度(g取10 m/s2)【方法技巧练】一、链条类问题的分析方法5如图7所示，图7总长为l的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端a、b相平齐，当略有扰动时其一端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？二、系统机械能守恒问题的分析方法6如图8所示，图8a、b两球质量分别为4m和5m，其间用轻绳连接，跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为r)两球从水平直径的两端由静止释放已知重力加速度为g，圆周率用表示当球a到达最高点c时，求：球a的速度大小三、机械能守恒定律的综合应用7如图9所示，图9质量不计的轻杆一端安装在水平轴o上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球a和b(可以当做质点)，杆长为l，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力当轻杆通过竖直位置时，求：小球a、b的速度各是多少？mghamghbmvvb m/s m/s.5.解析铁链在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒这里提供两种解法 解法一(利用e2e1求解)：设铁链单位长度的质量为，且选取初始位置铁链的下端a、b所在的水平面为参考平面，则铁链初态的机械能为e1lggl2末态的机械能为e2mv2lv2根据机械能守恒定律有e2e1即lv2gl2解得铁链刚脱离滑轮时的速度v.解法二(利用ekep求解)：如图所示，铁链刚离开滑轮时，相当于原来的bb部分移到了aa的位置重力势能的减少量eplggl2动能的增加量eklv2根据机械能守恒定律有ekep，即lv2gl2解得铁链刚脱离滑轮时的速度v.方法总结对于绳索、链条之类的物体，由于发生形变，其重心位置相对物体来说并不是固定不变的，确定重心的位置，常是解决该类问题的关键可以采用分段法求出每段的重力势能，然后求和即为整体的重力势能；也可采用等效法求出重力势能的改变量利用ekep列方程时，不需要选取参考平面，且便于分析计算6.解析由机械能守恒，有5mg4mgr(4m5m)v2解得v.方法总结系统机械能守恒的表达式形式有三种：(1)系统初态的机械能等于末态的机械能，即ea初eb初ea末eb末；(2)系统减少的重力势能等于增加的动能，即ek增ep减；(3)a增加的机