高一物理必修二第六章机械能守恒定律学案

1、.机械能守恒定律学案【学习重点】 1. 机械能。2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。【学习难点】 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。 【学习内容】一、机械能E1定义：物体由于做机械运动而具有的能叫机械能。用符号E表示，它是动能和势能包括重力势能和弹性势能的统称。2表达式：E=EK+EP3注意：机械能是即时量。机械能是标量。机械能具有相对性。机械能的几种不同形式之间可以互相转化。举例：如自由落体和竖直上抛过程中，重力势能和动能之间发生互相转化。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：只有重力做功系统或只有弹簧弹力做功系统或只有重力

2、和弹簧弹力做功系统中的机械能守恒定律。3表达式：1， 即；2， 3 4适用条件：只有系统内的重力或弹簧弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。5物理意义：定律包含两层意思：一是机械能的几种不同形式动能与势能之间互相转化，其转化的条件是系统内的重力或弹簧的弹力做功。二是机械能的总量保持不变，其条件是只有系统内的重力或弹簧的弹力做功。“守恒是一个动态概念，指在动能和势能互相转化的整个过程中的任何时刻、任何位置的机械能的总量总保持恒定不变。 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、或势能和动能之间互相转化的过程。因此，“守恒是一

3、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。1关于机械能守恒定律适用条件的以下说法中正确的选项是 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三、判断机械能守恒的方法、从做功的角度分析2、从能量转化的角度分析：2、在以下实例中，不计空气阻力，机械

4、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。3、如下图，两个质量一样的物体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，那么它们到达地面时空气阻力不计 A速率一样，动能一样。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。4关于机械能是否守恒的表达，正确的选项是 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5.如下图，竖直

5、轻弹簧下端固定在程度地面上，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，直到小球的速度变为零对于小球、轻弹簧和地球组成的系统，在小球开场与弹簧接触到小球的速度变为零的过程中，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B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小C小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越大D小球的动能和重力势能的总和越来越大，小球的动能和弹性势能的总和越来越小6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

6、：守恒或不守恒。7在程度地面上以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一样，各是多大?机械能守恒定律作业1以下说法中，正确的选项是 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如下图，距地面h高处以初速度Vo沿程度方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，以下说法正确的选项是 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

7、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，分别向程度方向、竖直向上、竖直向下抛出a，b，c三个质量一样的小球，那么它们 A落地时的动能一样 B落地时的动能大小是EkcEkaEkbC落地时重力势能的减少量一样D在运动过程中任一位置上的机械能都一样。4自由落下的小球，从接触竖直放要的弹簧开场到弹簧被压缩到最大形变的过程中，以下说法中正确的选项是 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如下图，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 A1/2mv

8、02+mgH B1/2mv02+mgh CmgH-mgh D1/2mv02+mgH-h6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好的圆周运动，以下说法正确的选项是 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，数据如下图，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，那么它再从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 B

9、2R C在0与R之间 D在R与2R之间8如下图，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，下述说法中正确的选项是 A小球对轨道底端的压力是一样的。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一样的。9、如下图，以下四个选项的图中，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

10、的是 班级 姓名 学号 123456789质量为O5kg的物体作自由落体运动，下落ls后，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。10、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假设在悬点正下方P处有一钉子，OP=l3，那么小球碰钉后，向左摆动过程中能到达的最大高度有何变化?机械能守恒定律应用1学案【学习重点】1.单个物体机械能守恒问题求解。【学习难点】 理解机械能守恒定律使用的根本步骤。灵敏选用机械能守恒

11、定律表达式。 【学习内容】例1、以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，假设忽略空气阻力，求： 物体上升的最大高度？ 上升过程中何处重力势能和动能相等？例2、如下图，半径为R的半圆槽木块固定在程度地面上，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后落到程度地面上的C点，AC=2AB=4R。求：小球在B点时的速度大小为多少？小球在A点时的速度？假设小球从B点做平抛运动，它的落点到A的程度间隔 至少为多少？例3、一条长为L的铁链置于光滑程度桌面上，用手按住一端，使另一端长为 的一段下垂于桌边，如下图，放手后铁链下滑，那么当铁链全部通过桌面的瞬间，铁链具有的速率为多少

12、？例4、如下图，轻弹簧k一端与墙相连处于自然状态，质量为4kg的木块沿光滑的程度面以5m/s的速度运动并开场挤压弹簧，求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3m/s时弹簧的弹性势能。例5、特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景。将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点，绳挂上一小滑轮P，战士们互相配合，沿着绳子滑到对面。如下图，战士甲程度拉住滑轮，质量为m的点战士乙吊在滑轮上，脚分开地面，处于静止状态，此时AP竖直，然后战士甲将滑轮从静止状态释放，假设不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计绳与滑轮的质量，求：1战士甲释放前对滑轮的程度拉力F；2战士乙滑动过程中的最大速度。F

13、ABP例6、长为L的轻绳一端固定在O点,另一端拴一个小球,把绳拉成程度伸直,由静止释放小球,绳转过角时,碰到A点的固定长钉,小球将以A为圆心继续在竖直平面内做圆周运动,如下图,求假设要使小球能经过最高点B,OA之间的间隔 d应满足的条件.机械能守恒定律应用作业11、如下图，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为 Amgh BmgH CmgH+h DmgH-h2、从地面以某一抛射角向上抛出一质量为m的物体初进度为v不计空气阻力,以地面为零势能参考平面当物体的重力势能是动能的3倍时，物体离地面的高度为 A. B

14、. C. D. 3、如图半圆形的光滑轨道槽竖固定放置质量为m的小物体由顶端从静止开场下滑，那么物体在经过槽底时，对槽底的压力大小为： A、2mg B.3mg C.mg D.5mg4、如图，两个质量一样的小球P和QP球挂在一根长为L的细细上，Q球挂在橡皮绳上， 现把两球拉到程度位置，并使橡皮绳刚好保持原长，当两球能过最低点时橡皮绳的长度恰好也为L，那么 A、重力对两球做的功一样 B、在最低点P球速度大于Q球 C、在最低点 P球速度小于 O球 D、最低点P、Q两球速度相等5、如下图一质量为m的物体以某一速度冲上倾角300的斜面其运动的加速度为3g4这物体在斜面上上升的最大高度为h那么在这过程中 3

15、00 A、重力势能增加了3mgh4 B、机械能损失了mgh2 C、动能损失了mgh D 重力势能增加了mghA6、 如图 一只内壁光滑的半球形碗固定在小车上，小车放在光滑程度面上在小车正前边的碗边A处无初速度释放一只质量为m的小球那么小球沿碗内壁下滑的过程中，以下说法正确的选项是半球形碗的半径为R A、小球、碗和车组成的系统机械能守恒 B、小球的最大速度度等于 C、小球的最大速度小于 D、以上说法都不对 班级 姓名 学号 123456RhA7、游乐场的过山车的运动过程可以抽象为图13所示模型。弧形轨道下端与圆轨道相撞，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后分开。试分析

16、A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力v08、如下图，轻质弹簧的一端与墙相连，质量为2kg的滑块以5m/s的初速度沿光滑平面运动并压缩弹簧，求：1弹簧在被压缩过程中最大弹性势能2当木块的速度减为2 m/s时，弹簧具有的弹性势能 9、半径R=1m的1/4圆弧轨道下端与一程度轨道连接，程度轨道离地面高度h=1m，如下图，有一质量m=1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开场滑下，经过程度轨迹末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，试求: 1不计空气阻力，滑块落在地面上时速度多大？2滑块在轨道上滑行时抑制摩擦力做功多少？机械能守恒定律应用

17、2学案【学习重点】1.多个物体机械能守恒问题求解。【学习难点】 理解机械能守恒定律使用的根本步骤。灵敏选用机械能守恒定律表达式。 【学习内容】例1、如下图，一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为mA、mB的A、B两物块，滑轮的质量以及所有摩擦不计，mB>mA初始时两物块均静止，在两物块运动过程中，以下说法中正确的选项是 A、B减少的重力势能等于A增加的重力势能B、B的机械能守恒C、系统的机械能守恒，但两物体各自的机械能都在变化D、B机械能的减少等于A机械能的增加mM例2、一根长细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为M和m的物体,且M>m，开场时用手握住M，使系统处于如下图的状态，假如M下降h

18、刚好触地，那么m能上升的高度是多少？ 例3、如下图，质量都是m的物体A和B，通过轻绳子跨过滑轮相连。斜面光滑，不计绳子和滑轮之间的摩擦。开场时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物均静止。撤去手后，求：1A物体将要落地时的速度多大？2A物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，那么B物在斜面上的最远点离地的高度多大？例4、如以下图所示，跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线连接着质量一样的物体A和B，A套在光滑程度杆上，B被托在紧挨滑轮处，细线与程度杆的夹角=53°，定滑轮离程度杆的高度h=02m当B由静止释放后，A所能获得的最大速度为cos53°=

19、06,sin53°=08 Am/s B1m/s Cm/s D2m/s例5、如下图，质量分别为2 m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B，直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分别为2L和L。开场时直角尺的AO部分处于程度位置而B在O的正下方。让该系统由静止开场自由转动，求：当A到达最低点时，A小球的速度大小v； B球能上升的最大高度h；开场转动后B球可能到达的最大速度vm。ABO例6、如下图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的间隔 为2R, 圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1>m2,开场

20、时m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦.1求m1经过圆弧最低点A时的速度.2假设m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点程度间隔 .3为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系?例7、如下图，质量不计的长绳，沿程度方向跨放在相距2L的两个小滑轮A和B上，绳的两端各挂一质量为的物体，假设将质量也为的物体Q挂在AB的中点C处，并由静止释放，不计摩擦和滑轮质量，求：Q下落过程中速度最大时离释放点的间隔 h；Q沿竖直方向下落的最大间隔 H.例8、如下图，质量为m的小球A和质量为3m的小球B用细杆连接在一起，竖直地靠在光滑墙上，A球离地面高度为h，墙壁转角呈弧形，释放后它们一

21、起沿光滑程度面滑行，求滑行的速度。例9、如图质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。开场时各段绳都牌伸直状态，A上方的一段沿竖直方向。如今挂钩上挂一质量为m3的物体C上升。假设将C换成另一个质量为m1+m3物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，那么这次B那么离地时D的速度的大小是多少？重力加速度为g。A m1kB m2例10、如下图，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，直杆两端固定

22、，与两定滑轮在同一竖直平面内，与程度面的夹角=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的间隔 为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从C点由静止释放，试求：1小球下降到最低点时，小物块的机械能取C点所在的程度面为参考平面；CmBO1mAO22小物块能下滑的最大间隔 ；3小物块在下滑间隔 为L时的速度大小机械能守恒定律应用2作业班级 姓名 学号 1、如下图，长度一样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。开场时OB与地面垂直

23、，放手后装置开场运动，在不计任何阻力的情况下，以下说法中错误的选项是 AA球到达最低点时速度为零BA球机械能的减小量等于B球机械能的增加量CB球向左摆到所能到达的最高位置应高于A球开场运动时的高度D当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度2、一辆小车静止在光滑的程度面上，小车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳小球由与悬点在同一程度面处释放如以下图所示，小球在摆动的过程中，不计阻力，那么以下说法中正确的选项是 A小球的机械能守恒B小球的机械能不守恒C小球和小车的总机械能守恒D小球和小车的总机械能不守恒3、如以下图所示，三面光滑的斜劈放在程度面上，物块沿斜劈下滑，那么 A物块动能增加，重力势能减少B斜劈的动能为零C物块的动能和重力势能总量不变D系统的机械能总量不变4、将质量为M和3M的两小球A和B分别拴在一根细绳的两端，绳长为L，开场时B球静置于光滑的程度桌面上，A球刚好跨过桌边且线已张紧，如下图当A球下落时拉着