高中物理 第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律课件2 新人教版必修2.ppt

动能 势能 重力势能 弹性势能 机械能 机械能的表现形式 知识回顾 7 8机械能守恒定律 第七章机械能守恒定律 过山车 动能和势能的转化 动能 弹性势能 重力势能 1 动能与势能的相互转化 2 机械能守恒定律 在这个过程中机械能是否守恒呢 一物体沿着光滑的斜面滑 在某一位置a时 它的动能是ek1 势能为ep1 经过一段时间后 物体运动到另一位置b 它的动能ek2 势能为ep2 a点机械能e1 ek1 ep1b点机械能e2 ek2 ep2重力对物体做的功等于物体动能的增加量 w ek2 ek1重力对物体做的共等于物体重力势能的减少量 w ep1 ep2两式联立ek2 ek1 ep1 ep2移项ek2 ep2 ek1 ep1可得e2 e1即证机械能守恒 以物体沿光滑曲面滑下例 机械能守恒定律的理论推导 只有弹力做功的情况 以水平方向弹簧振子为例 水平方向弹簧处于原长 一小球以速度v冲向弹簧 弹簧压缩最大压缩量为x问 小球和弹簧组成的系统机械能是否守恒 对小球列动能定理 弹簧的力是线性变化的 所以根据动能定理 移项可得所以 小球的动能转化为弹簧的弹性势能 总机械能不变 如果有阻力或其他外力做功的情况下 机械能是否守恒呢 情景1 用单摆分别挂着空心乒乓球和实心铁球 看看他们是否能到达原来的高度 情景2 用外力沿斜面匀速拉动一个物体 看看这个物体机械能是否守恒 在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内 动能与势能可以相互转化 总的机械能保持不变 只有重力和系统内弹力作用 没有其他力作用 有重力弹力以外的力作用但这些力不做功 有重力弹力以外的力做功 但这些力做功的代数和为零 只有重力或弹力做功 机械能守恒定律成立的条件 几种常见的机械能守恒的物理模型 1 对于在水平面上做匀速圆周运动的物体 向心力与速度方向垂直 对物体不做功 物体保持机械能守恒 2 滑轮与物体组成的系统在滑轮表面光滑的 且滑轮质量不计的条件下 切系统不受外力 机械能守恒 3 双星系统只有两个星体间万有引力作用 不受其他星体的引力作用 4 竖直方向弹簧振子 e1 e2 e1 e2表示系统的初 末态时的机械能 注意选取零势能参考面 ek ep 系统动能的增加量等于系统势能的减少量 ea eb 系统由两个物体构成时 a的机械能的增量等于b的机械能的减少量 机械能守恒定律的常用表达式 课堂小结 包括动能重力势能和弹性势能 1 机械能 2 机械能守恒定律 系统只有重力和系统内弹簧弹力做功 机械能的总量保持不变 表达式为 只有重力和系统内弹力作用 没有其他力作用 有重力弹力以外的力作用但这些力不做功 有重力弹力以外的力做功 但这些力做功的代数和为零 只有重力或弹力做功 3 机械能守恒定律成立的条件 1 下列几种情况中 机械能一定守恒的是 a 做匀速直线 f合 0 运动的物体b 水平抛出的物体 不计空气阻力 c 固定光滑曲面上运动的物体d 物体以0 8g的加速度竖直向上做匀减速运动 bc 课堂练习 2 如图5 3 6所示 桌面高为h 质量为m的小球从离桌面高h处自由落下 不计空气阻力 假设地面处的重力势能为零 则小球落到地面前瞬间的机械能为 a mghb mghc mg h h d mg h h c 3 一子弹以水平速度射入木块并留在其中 再与木块一起共同摆到最大高度的过程中 下列说法正确的是 a 子弹的机械能守恒 b 木块的机械能守恒 c 子弹和木块的总机械能守恒 d 以上说法都不对 d 3 如图5 3 7所示 斜面体置于光滑水平地面上 其光滑斜面上有一物体由静止下滑 在物体下滑过程中 下列说法正确的是 a