机械能守恒定律课件用

7.8机械能守恒定律,复习：,1、本章我们学习了哪几种形式的能？,动能、重力势能和弹性势能,2、动能和势能如何表示？,一、机械能,1、概念：,动能和势能的总和统称为机械能。,2、表达式：,3、机械能是标量，具有相对性：,注意：在确定物体的机械能时首先要选定参考平面（一般选地面为参考系）,练习：物体质量m=2kg在距地面10m高处，以10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为少？,解：选取地面为参考平面根据：E=EK+EP可得,动能和势能的相互转化,重力势能转化为动能,动能转化为重力势能,自由落体,竖直上抛,重力势能减小,动能增加,动能减小,重力势能增加,F1,动能和弹性势能的相互转化,1、小球的受力情况？,2、各个力的做功情况？,机械能守恒定律,推导：,h1,h2,由A到B重力做功为,由A到B由动能定理得,联立以上两式得,即：,v1,v2,二、机械能守恒定律,在只有重力做功或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。,1、内容：,表达式：,2、机械能守恒条件：,G,G,v0,G,（1）只受重力，即只有重力做功。,自由落体运动,竖直上抛运动,平抛运动,2、机械能守恒条件：,（2）物体除重力外还受其他力的作用，但其他力不做功，即：只有重力做功。,2、机械能守恒条件：,有弹簧的系统内，只能说物体跟弹簧组成的系统机械能守恒。,小球和弹簧组成的系统，在竖直方向上做往返运动。,小球的机械能跟弹簧的弹性势能可以相互转化。,（3）有弹簧时只有重力和弹力做功，机械能守恒,机械能守恒的条件,（1）只受重力，即只有重力做功。（2）物体除重力外还受其他力的作用，但其他力不做功，即：只有重力做功。（3）有弹簧时只有重力和弹力做功，机械能守恒,结论（1）没有弹簧时只有重力（2）有弹簧的系统重力和弹力做功,例题：用细线连接一个小球，绳长L，最大偏角。求小球到最低点的速度？,解：选o点所在的平面为参考平面，由机械能守恒定律得,解得：,解：以地面5m米处为参考平面。,1、从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛出一个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）,课堂练习,2、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度（2）上升过程中何处重力势能和动能等？,（1）5m(2)2.5m,3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g10m/s2则：物体上升的最大高度是多少？上升过程在何处重力势能和运动相等？,【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒,以地面为参考点，则：,在最高点动能为零，故：,由E1=E2得：,3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g10m/s2则：物体上升的最大高度是多少？上升过程在何处重力势能和动能相等？,v0,h,【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒,初状态设在地面，则：,终态设在h1高处，故：,因机械能守恒：E1=E2,最高点,3、如图所示，半径为R的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为m的小球以某速度从A点无摩擦地滚上半圆槽，小球通过最高点B后落到水平地面上的C点，已知AC=AB=2R。求：小球在B点时的速度？小球对B点的压力小球在A点时的速度大小为多少？,4、在下列的物理过程中，机械能守恒的有（）A把一个物体竖直向上匀速提升的过程B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程D从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统,BD,5、如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（）,C,解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。,6、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为AmghBmgH