山东省泰安市肥城市第三中学高中物理 7.8 机械能守恒定律复习学案2 新人教版必修2.doc

山东省泰安市肥城市第三中学2014年高中物理 7.8 机械能守恒定律复习学案2 新人教版必修2学习内容学习指导即时感悟学习目标：1. 知道机械能的概念，能确定机械能的大小。2. 会正确推导自由落体运动、竖直上抛的上升过程中的机械能守恒定律。3. 掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件。4. 在具体问题中，能判断机械能是否守恒，并能列出机械能守恒方程式。5初步掌握用机械能守恒定律解决力学问题。重点难点：1. 机械能。2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。注意反思最后是否达到目标使用说明：1、用20分钟的时间阅读教材p75-78至少两遍，用双色笔画出重点知识、疑惑点和易错点。2、用25分钟的时间分层做完导学案，记下疑惑点。3、注意各层的要求（二颗星只要求ab层做，三颗星只要求a层做，其余全做）。【自主合作探究】一、机械能e1定义：2表达式：3注意： 4机械能的几种不同形式之间可以相互转化。如自由落体和竖直上抛过程中，重力势能和动能之间发生相互转化。将弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端与一滑块相连，滑块在弹簧弹力的作用下沿水平气垫导轨(摩擦极小可以忽略不计)做往复运动时，动能和弹性势能可以相互转化。一小球自由下落至一竖立弹簧上后的运动过程中，动能与重力势能及弹性势能发生相互转化。二、机械能守恒定律1推导：2定律的表述：因研究对象的选取不同，机械能守恒定律有以下三种表述：（1）只有重力做功系统（研究对象是物体和地球组成的系统）中的机械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。（2）只有弹簧弹力做功系统(研究对象是物体与弹簧组成的系统)中的机械能守恒定律：在只有弹簧弹力对物体做功的情形下，弹簧的弹性势能与物体的动能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。（3）只有重力和弹簧弹力做功系统(研究对象是物体与弹簧和地球组成的系统)中的机械能守恒定律：在只有重力和弹簧弹力做功的情形下，系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变。3表达式：几种不同的表达形式：4适用条件：5物理意义：6 对定律的理解：(1)机械能守恒定律指出了重力和弹性力对物体(或系统)的做功过程，必然伴随着物体(或系统)的动能和势能、或势能和动能之间相互转化的过程。因此，“守恒”是一个动态概念，它与“不变”不同。(2)机械能守恒的条件必须是“只有重力和弹性力做功没有其他外力做功”。不能把定律的成立条件说成是“只有重力和弹性力的作用”，“作用”与“做功”是不同的两个物理概念，不能相混这里的弹性力，在中学物理中狭义地指弹簧中的弹力。(3)机械能守恒是针对一个系统而言的，不能对单个物体运用。(4)除重力和弹簧弹力以外的其他力对物体做功多少，是物体机械能变化的量度。三、如何判断机械能是否守恒(1)确定好研究对象和研究范围(哪个系统?哪一段物理过程?思想上一定要明确)。(2)分析系统所受各力的情况及各力做功的情况(不能漏掉任何一个做功因素)。(3)在下列几种情况下，系统机械能守恒物体只受重力或弹簧弹力作用；只有系统内的重力或弹簧弹力做功，其他力均不做功；虽有多个力做功，但除系统内的重力或弹簧弹力以外的其他力做功的代数和为零；系统跟外界没有发生机械能的传递，系统内外也没有机械能与其他形式能之间的转化。典例分析：【例一】在下列实例中，不计空气阻力，机械能守恒的是( ) a作自由落体运动的物体。 b小球落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起。 c沿光滑曲面自由下滑的物体。 d起重机将重物匀速吊起。【例二】如图所示，两个质量相同的物体a和b，在同一高度处，a物体自由落下，b物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时(空气阻力不计)( )a速率相同，动能相同。bb物体的速率大，动能也大。ca、b两物体在运动过程中机械能都守恒。db物体重力所做的功比a物体重力所做的功多。【例三】在水平地面上以10m/s的初速度斜向上方抛出一个石块，一次初速度的方向与地面成60角，另一次与地面成30角，石块落回地面时速度的大小是否相同，各是多大?【例四】用一根长l的细线，一端固定在项板上，另一端拴一个质量为m的小球。现使细线偏离竖直方向角后，从a处无初速地释放小球(如图)，试问：(1)小球摆到最低点o时的速度?(2)小球摆到左方最高点的高度(相对最低点)?(3)若在悬点正下方p处有一钉子，op=l3，则小球碰钉后，向左摆动过程中能达到的最大高度有何变化?当堂达标：1关于机械能守恒定律适用条件的下列说法中正确的是( )a只有重力和弹性力作用时，机械能守恒。b当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒。c当有其它外力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒。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。2从地面竖直向上抛出一小球，若在上升和下落过程中不计阻力，则小球两次经过离地h高的某点时，小球具有( ) a不同的速度 b不同的加速度 c不同的动能 d不同的机械能3关于机械能是否守恒的叙述，正确的是( ) a作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒。 b作匀变速运动的物体机械能可能守恒。 c外力对物体做功为零时，机械能一定守恒。 d只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒4质量为05kg的物体以加速度g2竖直下落5m时，物体的动能为_j，重力势能减少_j，在此过程中，物体的机械能_(填：守恒或不守恒)。课后巩固：1下列说法中，正确的是( ) a机械能守恒时，物体一定不受阻力。 b机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用。 c物体处于平衡状态时，机械能必守恒。 d物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒。2如图所示，距地面h高处以初速度vo沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是( ) a物体在c点比a点具有的机械能大。 b物体在a点比c点具有的动能大。 c物体在a、b、c三点具有的动能一样大。 d物体在a、b、c三点具有的机械能相等。3从离地面h高处以初速v0，分别向水平方向、竖直向上、竖直向下抛出a，b，c三个质量相同的小球，则它们( )a落地时的动能相同 b落地时的动能大小是ekcekaekbc落地时重力势能的减少量相同d在运动过程中任一位置上的机械能都相同。4自由落下的小球，从接触竖直放要的弹簧开始到弹簧被压缩到最大形变的过程中，下列说法中正确的是( ) a小球的动能逐渐减小。 b小球的重力势能逐渐减小。 c系统的机械能逐渐减小。 d。系统的机械能保持不变。5如图所示，从高h的平台上，以初速度vo抛出一个质量为m的小球，当它落到抛出点下方h处时的动能为( )a1/2mv02+mgh b1/2mv02+mgh cmgh-mgh d1/2mv02+mg（h-h）6长1的线的一端系住质量为m的小球，另一端固定，使小球在竖直平面内以绳的固定点为圆心恰能做完整的圆周运动，下列说法正确的是( )a小球、地球组成的系统机械能守恒。 b小球做匀速圆周运动。c小球对绳拉力的最大值与最小值相差6mg。d以最低点为参考平面，小球机械能的最小值为2mgl。7有一斜轨道ab与同材料的l4圆周轨道bc圆滑相接，数据如图所示，d点在c点的正上方，距地面高度为3r，现让一个小滑块从d点自由下落，沿轨道刚好能滑动到a点，则它再从a点沿轨道自由滑下，能上升到的距地面最大高度是（不计空气阻力） ( ) ar b2r c在0与r之间 d在r与2r之间8如图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一高度上的a、b两点由静止出发自由滑下，通过最低点时，下述说法中正确的是( )a小球对轨道底端的压力是相同的。b小球对轨道底端的压力是不同的，半径大的压力大。c通过最低点的速度不同，半径大的速度大。d通过最低点时向心加速度是相同的。9质量为o5kg的物体作自由落体运动，下落ls后，物体的动能