功能关系系统机械能Microsoft PowerPoint 演示文稿.ppt

1 系统机械能守恒2 能量守恒 功能关系 机械能守恒定律的表达方式 1 系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能 一般表达式 1 2mv12 mgh1 1 2mv22 mgh2 2 减少重力势能等于增加的动能 EP EK 3 若系统内只有A B两个物体 则A减少的机械能 EA等于B增加的机械能 EB 即 EA EB EP1 EP2 EK2 EK1 一般适用于单个物体 系 4 对于一个系统 若机械能守恒 减少的机械能等于总增加的机械能 即E减 E增 系统机械能守恒 例1 04北京海淀模拟 如图所示 质量分别为m和2m的两个小球A和B 中间用轻质杆相连 在杆的中点处有一固定光滑转动轴 把杆置于水平位置后释放 在B球顺时针摆到最低位置的过程中 A B球的重力势能减少 动能增加 B球与地球组成的系统机械能守恒B A球的重力势能增加 动能也增加 A球与地球组成的系统机械能不守恒C A B球与地球组成的系统机械能守恒D A B球与地球组成的系统机械能不守恒 A A B B m 2m O 用机械能守恒解题要我们准确选择系统并严格审查守恒条件 杆子施加的力与绳不同 不是说一定指向圆心的 例2 固定光滑斜面体的倾角为 300 其上端固定一个光滑轻质滑轮 A B是质量相同的物块m 1kg 用细绳连接后放置如右图 从静止释放两物体 当B刚落地时 问 B落地时A的速度 即系统内确实有两个或两个以上的物体通过绳子 杆子 架子相连 1m s B物体减少的重力势能等于A物体增加的重力势能及AB两物体获得的动能之和 解系统机械能守恒类题目的关键点 A 要会判断系统机械能是否守恒 系统以外的物体没有对系统作功 系统没有与外界发生机械能转换 B 如系统内有两个或两个以上的物体则要找到它们之间的速度关系 并注意各物体移动距离间的关系 C 用系统机械能守恒E减 E增求解 例3 如图 光滑半圆弧半径为R 绳子不计质量 且M m 由静止开始释放 则 当m半圆顶端时的速度 例4 长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架 在A处固定质量为2m的小球 B处固定质量为m的小球 支架悬挂在O点可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动 开始时OB与地面相垂直 放手后开始运动 在不计任何阻力的情况下 下列说法正确的是A A球到达最低点时速度为零B A球机械能减少量等于B球机械能增加量C B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动的高度D 当支架从左向右回摆时 A球一定能回到起始高度 A B O 一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下 如图 斜面高1m 长2m 不计空气阻力 物体滑到斜面底端的速度是多大 该题能用牛顿运动定律 动能定理 机械能守恒做吗 哪种方法在思路上比较简单 要是把斜面换成光滑的曲面呢 还能用牛顿运动定律做吗 若换成粗糙曲面 还能机械能守恒求吗 要告诉你哪些量可以求出斜面底端的速度大小 损失的机械能跑到哪里去了 能量守恒 功能关系 功能关系 功是能量转化的量度 重力所做的功等于重力势能的减少 弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 合外力所做的功等于物体动能的增加 只有重力或弹簧的弹力做功 系统机械能守恒 一对滑动摩擦力所做的净功等于 f S S为相对滑动的距离 转换成系统的内能 重力和弹簧的弹力以外的力对系统所做的功等于系统机械能的增加W其 E2 E1 E 叫能量守恒或功能关系 思考 一个小球在真空中自由下落 另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中也由静止开始下落 它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方 在这两种情况下 重力所做的功相等吗 重力势能的变化相等吗 动能的变化相等吗 重力势能各转化成什么形式的能量 机械能守恒吗 粘滞阻力对小球所做的功等于什么 小球损失的机械能到哪里去了 Wf E 例1 某物体在沿斜面向上的拉力F作用下 从光滑斜面的底端运动到顶端 它的动能增加了 EK 势能增加了 EP 则下列说法中正确的是 A 拉力F做的功等于 EK B 物体克服重力做的功等于 EP C 合外力对物体做的功等于 EK D 拉力F做的功等于 EK EP D选项既可用动能定理来做 也可用功能关系来做 例2 一物体静止在升降机的地板上 在升降机加速上升的过程中 地板对物体的支持力所做的功等于 A 物体势能的增加量B 物体动能的增加量C 物体动能的增加量加上物体势能的增加量D 物体机械能的增加量 物体静止在升降机的地板上 在加速上升 匀速上升 减速上升 a g 过程中 物体的机械能是否守恒 机械能守恒可以从条件 有否与机械能以外形式的能转换及有否重力与弹簧弹力以外其他力做功三条途径来判 例3 对一个系统 下面说法正确的是 A 受到合外力为零时 系统机械能守恒B 系统受到除重力弹力以外的力做功为零时 系统的机械能守恒C 只有系统内部的重力弹力做功时 系统的机械能守恒D 除重力弹力以外的力只要对系统作用 则系统的机械能就不守恒 物体合外力 系统内重力 弹力 及 重力弹力以外的力间的关系 例4 质量为m的物体 在距地面h高处以g 3的加速度由静止竖直下落到地面 下列说法中正确的是 A 物体的重力势能减少1 3mghB 物体的机械能减少2 3mghC 物体的动能增加1 3mghD 重力做功mgh 画出受力图如图示 F合 ma求合外力是多大 重力以外其他力是多大 各其做功多少 例5 一块质量为m的木块放在水平地面上 用一根弹簧连着木块 如图所示 用恒力F拉弹簧 使木块离开地面 如果力F的作用点向上移动的距离为h 则 A 木块的重力势能增加了FhB 木块的机械势能增加了FhC 拉力F所做的功为FhD 木块的动能增加了FhE 木块与弹簧的机械能增加了Fh CE 3 如图 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 克服子弹与木块间滑动摩擦力所做的净功f S S为相对滑动的距离 转换成子弹与木块