机械能及其守恒定律97363

1、机械能及其守恒定律班级：姓名：一、重力势能1. 定义：物体的重力势能等于它所受与的乘积.公式：ep=2. 重力势能是量，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同.3相对性：重力势能的大小与的选取有关.重力势能的变化与参考平面的选取.4.重力做功与重力势能变化的关系重力做正功时，重力势能;重力做负功时，重力势能；重力做多少正（负）功，重力势能就多少，即wg=二、弹性势能1. 定义：物体由于发生而具有的能.2. 大小：弹性势能的大小与及有关，弹簧的形变量越大，劲度系数,弹簧的弹性势能3. 弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能;弹力做负功，弹

2、性势能三、机械能守恒定律1. 内容：在只有或做功的物体系统内，只存在动能与势能的相互转化，而总的机械能保持2. 表达式:（l）ek|+epi=（要选零势能参考平面）.（2）aek=（不用选零势能参考平面）.（3）a ea增=（不用选零势能参考平面）.3机械能守恒的条件只有（或弹簧的）做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和题型一、守恒条件的判断【例1】下列说法正确的是：（）a. 如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒b. 如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒c. 物体沿光滑iwlmh由下滑过程屮，机械能一定守怛d. 做匀加速运动的物体，其机械能可能v虹【例2如

3、图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在a处固定质理为2m q 的小球，b处固定质量为m的小球，支架悬挂在0点，口j绕过0点并与支架所在平 面相垂直的固定轴转动。开始时ob与地而相垂直。放手后开始运动，在不计任何阻 力，正确的是（）瓯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球开始运动时的高度d. 当支架从左向右回摆时，a球一定能回到起始高度【练习1】小物块a位于光滑的斜而上，斜而位于光滑的水平地而上, 如图，从地面上看，在物体下滑过程中，正确的是 （）a. 物体的重力势能减小，动能增加b.斜面的机械能不变c.斜面

4、对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功d.物体和斜面组成的系统机械能守恒题型二、单个物体的机械能守恒【例3】如图，在地面上以速度抛出质量为加的物体,抛出后的 物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能的参考面月不 计空气阻力，则不正确的是()a. 物体落到海平而吋的重力势能为nighb. 重力对物体做功为nighc. 物体在海平而上的动能为刃请2+加劝d. 物体在海平而上的机械能为呎2【例4】如图，和为两个光滑固定轨道，a. b、e在同一水平面上，c、d、e在同一竖直 线上，d点距水平面的高度为，c点的高度为2力，一滑块从/点以初速度vo分别沿两轨道滑行到 c或q处示水平抛出.(1) 求

5、滑块落到水平面时，落点与e点间的距离$c和 为实现scvsd vo应满足什么条件？【练习2如图所示，质虽为m的物体，以速度v离开高为h的桌了，当它落到距地面高为h的a 点吋，在不计空气阻力的情况下，下列哪些说法是正确的(a. 物体在a点具有的机械能是-mv2 + mgh1b. 物体在a点具有的机械能是 mva + mghc. 物体在a点具有的动能是-mv + mg(h - /?)d. 物体在a点具有的动能是mg (h-h)以地而作为零势能而.当小球的动能和)a. 2mg7ghb. rngghc. |mgvghd. |mg7gh【练习3质量为m的小球从髙h处由静止开始自由下落, 重力势能相等时，

6、重力的瞬时功率为(题型三、系统的机械能守恒【例5】如图所示，均匀铁链长为厶，平放在距离地面高为2厶的光滑水平面上，其长度的丄悬垂于桌面卜，从静止开始释放铁链，求铁链卜端刚耍着地时的速度?【例6】如图所示，半径为7?的光滑半圆上有两个小球力、b,质量分 别为加和m,由细线挂着，今由静止开始无初速度白由释放，求小球/ 升至最高点c时/、b两球的速度？【例7如图所示，一根长为l,可绕o轴在竖直平而内无摩擦转动的i细+1: ab ,已知oa： ob=1:2,质量相等的两个球分别固定在杆的/、b/ b端，由水平位置白由释放，求轻杆转到竖肓位置时两球的速度？a1【例8】如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的

7、倾ft e = 30°,另一边与地面垂肓，顶上有一定滑轮.一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块力、3连接，力的质量为伽，的质量为皿 开始 吋将按在地而上不动，然后放开手，让力沿斜而下滑而3上升.物块/与斜而无摩擦.设当/沿 斜而下滑距离s后，细绳突然断了，求物块3上升的最大距离【例9】.如图所示，倾角为&的光滑斜面上放有两个质量均为加的小球/和3,两球之间用一根长为厶的轻杆相连，下面的小球3离斜面底端的高度为.两球从静止开始下滑，不计球与地面碰扌竜a时的机械能损失，目.地面光滑，求：(1) 两球在光滑水平面上运动时的速度人小;(2) 此过程中杆对/球所做的功；【练习4】、如

8、图所示，在光滑水平桌面上有一质量为m的小车，小车跟绳- 端相连，绳了另一端通过滑轮吊一个质量为m的砖码，则当祛码着地的瞬间(小车未离开桌了)小车的速度人小为,在这过程屮，绳的拉力对小车所做的功为0【练习5, ill图所示，倾角& =30。的粗糙斜而固定在地而上，长为/、质量为加、粗细均匀、质量 分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软细连接，物块由静止释放 后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（）a.物块的机械能逐渐增加b.软绳重力势能共减少了丄7g/4c. 物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功d. 软绳重力势能的减少小

9、于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和【练习6如图5-3-16,在竖直平面内有一半径为r的半圆形圆柱截面，用轻质不可伸长的细绳连 接的a、b两球，悬挂在闘柱面边缘两侧，a球质量为b球质量的2倍，现将a球从i员【柱边 缘处由静止弩放，已知a始终不离开球而，且细绳足够长，圆柱固定.若不计一切摩擦.求：（1）a球沿圆柱截而滑至最低点时速度的大小;（2）a球沿圆林截面运动的最大位移.ob题型四、重力、弹簧弹力做功及势能的变化【练习7】重10n的滑块在倾角为30。的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧,滑块压缩弹簧到c点开始弹冋，返冋b点离开弹簧，最示又冋到a点，已知ab = lm, bc=0

10、.2m,那么在整个过程中（）a.滑块动能的最大值是6 jb.弹簧弹性势能的最大值是6jc.从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6jd.整个过程系统机械能守恒【练习8】.竖直轻弹簧下端固定在水平地而上，质量为m的小球，从轻弹簧的正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，肓到小球的速度变为零。对于小球、轻弹簧和地球纽 成的系统，在小球开始与弹簧接触到小球速度变为零的过程小，有（）a、小球的动能和重力势能的总和越来越小，小球的动能和弹性势能的总和越来越大c、小球的动能和垂力势能的总和越來越大，小球的动能和弹性势能的总和越來越大【练习9】一轻质弹簧固定于o点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放，让其自由摆下，不计空气阻力，重物在摆向最低点的过程中（）a、重物的重力势能减少b、重物的机械能减少c、重物的动能增加，增加的动能等于重物重力势能的减少量d、重物和轻弹簧组成的系统机械能守恒【练习10】光滑水平ffiab与竖直面内的半圆形导轨在b点相接，导轨半径