机械能守恒定律应用.ppt

机械能守恒定律应用,机械能守恒定律：,2、在只有重力做功的情况下，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。,3、表达式：,4、应用条件：,只有重力或弹力（内力）做功,EK+EP=0,1、推导,1.关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是A.做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒C.外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒D.物体若只有重力做功，机械能一定守恒2.在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是A.起重机吊起物体匀速上升B.物体做平抛运动C.圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动D.一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动(以物体和弹簧为研究对象),巩固练习,3、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AmghBmgHCmg(h+H)Dmg(H-h),（B）,4一人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下抛出、竖直向上抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率：（）,.上抛最大；下抛球最大；平抛球最大；三球一样大。,D,例题1:,如图光滑的斜面AB连接半圆形轨道BC,一小球从斜面上高H处滚下,问(1):H=?时,小球恰能通过C点?(2)在此条件下,通过B点的压力为多少?,A,H,B,C,解析:,小球在滚动过程中只有重力做功,故机械能守恒.取B点为0势能参考点.,小球恰能通过C点,则G=F向,又EC=EA,h=5/2R,同理,EB=1/2mVB2=EC,F-mg=mVB2/R,F=6mg,应用机械能守恒定律解题的一般步骤：,1、明确研究对象，是由哪些物体组成的系统；并正确分析系统内每个物体的受力情况。2、判明各力做功情况。判断是否符合机械能守的适用条件。,3、该取参考平面，找出系统各物体初，末态的动能和势能。4、应用机械能守恒定律列出表达式，解题过程中注意统一单位制。,练习1、翻滚过山车从离地面高度为h的A处由静止释放后，冲入位于竖直平面内的圆形轨道，轨道半径为8.1m。如果车在轨道最高点B处的速度为9m/s，求A点距地面的高度h是多大？,练习2如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道的最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。,解：,设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒得,mgh2mgR1/2mv2,物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力，有,物块能通过最高点的条件是N0,由式得,由式得,按题的要求，N5mg，由式得,由式得h5R,h的取值范围是2.5Rh5R,将长为的均匀链条，放在高的光滑桌面上，开始时链条的一半长度处于桌面，其余从桌边下垂，从此状态释放链条，设链条能平滑地沿桌边滑下，则链条下端触地时，链条的速度为。,例题2,练习2、长为L质量分布均匀的绳子,对称地悬挂在轻小的定滑轮上,如图所示.轻轻地推动一下,让绳子滑下,那么当绳子离开滑轮的瞬间,绳子的速度为多大？,例题3:如图所示,两小球mA、mB通过绳绕过固定的半径为R的光滑圆柱,现将A球由静止释放,若A球能到达圆柱体的最高点,求此时的速度大小(mB=2mA).,练习1;如图5-18所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角=30，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块的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。物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑s距离后，细线突然断了，求物块B上升的高度H.,【解析】因为斜面光滑，A、B系统机械能守恒。设细线断时A与B的速率为v,则有,B在细线断了之后以速度v竖直上抛，此时物块B机械能守恒，设其上升高度为h,则有,