江西省宜中学高中物理《7.11 机械能守恒定律（二）》导学案（无答案）新人教版必修2.doc

7.11机械能守恒定律（二）【本课时学习目标（导）】1. 加深对机械能守恒定律的理解，能熟练判断物体或系统的机械能是否守恒2. 能灵活运用机械能守恒定律的三个表达式分析、求解单个物体或多物体系统的守恒问题【小组合作学习（议、展、评）】探究一：单个物体的机械能守恒问题（1）阻力不计的抛体类例1：在高为h的空中以初速度v0抛也一物体，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小？（2）固定的光滑斜面类例2：以初速度v0 冲上倾角为q光滑斜面，求物体在斜面上运动的距离是多少？ （3）固定的光滑圆弧类例3：固定的光滑圆弧竖直放置，半径为r，一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动？ （4）悬点固定的摆动类例4：如图，小球的质量为m，悬线的长为l，把小球拉开使悬线和竖直方向的夹角为q，然后从静止释放，求小球运动到最低点小球对悬线的拉力？（5）铁链运动类例5如图所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小的定滑轮上当受到轻微的抖动时，铁链开始滑动当铁链脱离滑轮瞬间，铁链的速度多大？探究二：系统的机械能守恒（1）轻绳连体类 这一类题目，系统除重力以外的其它力对系统不做功，系统内部的相互作用力是轻绳的拉力，而拉力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换，并没有其它形式的能参与机械能的转换，所以系统的机械能守恒。 例6：如图所示是一个横截面为半圆，半径为r的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别连接物体a、b，且ma2mb，由图示位置由静止开始释放a物体，求当b物体到达半圆顶点时的速度v.ba 练习：如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角=30，另一边与水平地面垂直，顶上有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块a和b连接，a的质量为4m，b的质量为m。开始时，将b按在地面上不动，然后放开手，让a沿斜面下滑而b上升，所有摩擦均忽略不计。当a沿斜面下滑距离s后，细线突然断了。求物块b上升的最大高度h。（设b不会与定滑轮相碰）（2）轻杆连体类 例7轻杆ab长2l，a端连在固定轴上，b端固定一个质量为2m的小球，中点c处固定一个质量为m的小球。ab杆可以绕a端在竖直平面内自由转动。现将杆置于水平位置，如图所示，然后静止释放，不计各处摩擦与空气阻力，试求：ab杆转到竖直位置瞬时，角速度多大？ab杆转到竖直位置的过程中，b端小球的机械能增量多大？（3） 物体-弹簧类 例8：如图所示，重10n的滑块在倾角为30的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点。已知ab=1m，bc=0.2m，那么（ ）c30aba. 整个过程中滑块动能的最大值为6j b. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6jc. 从c到b弹簧的弹力对滑块做功6j d. 整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒 k（4）整体性类 如图所示，粗细均匀的u形管内装有总长为4l的水。开始时阀门k闭合，左右支管内水面高度差为l。打开阀门k后，左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大？（管的内部横截面很小，摩擦阻力忽略不计）【课后练习（练）】1如图所示，a、b两球的质量相等，a球挂在不能伸长的绳上，b球挂在轻质弹簧上，把两球都拉到水平位置，然后释放，若小球通过悬点o正下方的c点时，弹簧和绳子等长，则( ) a在c点a、b两球的动能相等 ba、b两球重力势能的减少量相等 ca球的机械能守恒 db球的机械能减小2. 斜面置于光滑水平面上，其光滑斜面上有一物体由静止开始下滑，在下滑过程中，正确的是（ ）a. 物体重力势能减小动能增加b. 斜面机械能不变c. 斜面对物体的支持力垂直于接触面，不对物体做功d. 物体与斜面体系统机械能守恒3. 半径为r的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上，a点是最低点，b点是最高点，如图所示，质量为m的小球以某一速度自a点进入轨道，它经过最高点后飞出，最后落在水平地面上的c点，现测得ac=2r，求小球自a点进入轨道时的速度大小？ 4.如图所示，在一个很长的斜面上的某处a，水平抛出一个物体.已知物体抛出时的动能为1.5 j，斜面的倾角30.空气阻力不计，求它落到斜面上b点时的动能.5如图所示，长度为r的均匀直杆它的两端恰放在半径为r的四分之一光滑圆弧ab的两瑞bc为光滑水平轨道，直杆由静止开始下滑当直杆全部滑到水平轨道上时的速度为 6.如