高中物理机械能守恒定律应用课件新课标必修2

1、2021/8/11 星期三1主讲教师：佘伟奇运用机械能守恒定律应注意点2021/8/11 星期三2主讲教师：佘伟奇运用机械能守恒定律应注意点2021/8/11 星期三3一、复习2021/8/11 星期三4一、复习1、机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能不变。2、机械能守恒定律的表达式：E2=E1|EP|=|EK|EA|=|EB|3、运用机械守恒定律解题的思想和步骤：审题、选取研究对象（物体或系统）明确研究对象的运动过程，分析受力及各力做功情况，判断机械能是否守恒适当选取参考平面，确定研究对象在研究过程的初末状态的机械能或各种形式的机械能的

2、转化关系。根据机械能守恒定律，选取合适的表达式列方程求解2021/8/11 星期三5运用机械能守恒定律应注意点2021/8/11 星期三6二、学法点睛：2021/8/11 星期三71、运用机械能守恒定律注意点之一例1：如图1，长为L的轻质硬杆，一端点O用铰链固定，另一端及中间固定有两个质量均为m的小球。让杆从水平位置无初速度摆下，O处无摩擦，求杆转到竖直位置时，A、B两球速度的大小。 2021/8/11 星期三81、运用机械能守恒定律注意点之一例1：如图1，长为L的轻质硬杆，一端点O用铰链固定，另一端及中间固定有两个质量均为m的小球。让杆从水平位置无初速度摆下，O处无摩擦，求杆转到竖直位置时，

3、A、B两球速度的大小。 分析：A、B若用绳子相连，会出现A球在前，B球在后的情况，本题中由于杆不能弯曲，故运动过程中，A受杆的切向阻力FA，对A做负功，B受杆切向动力FB ，对B做正功，如图2所示。故A、B运动过程中，各自机械能均不守恒，若把A、B及杆看作整体，则系统只有重力做功，机械能守恒。A、B在运动过程中，每一时刻的角速度相同，A、B速度大小之比1：2。FF2021/8/11 星期三91、运用机械能守恒定律注意点之一例1：如图1，长为L的轻质硬杆，一端点O用铰链固定，另一端及中间固定有两个质量均为m的小球。让杆从水平位置无初速度摆下，O处无摩擦，求杆转到竖直位置时，A、B两球速度的大小。

4、 分析：A、B若用绳子相连，会出现A球在前，B球在后的情况，本题中由于杆不能弯曲，故运动过程中，A受杆的切向阻力FA，对A做负功，B受杆切向动力FB ，对B做正功，如图2所示。故A、B运动过程中，各自机械能均不守恒，若把A、B及杆看作整体，则系统只有重力做功，机械能守恒。A、B在运动过程中，每一时刻的角速度相同，A、B速度大小之比1：2。解：设到竖直位置时A的速度大小为V1，则B的速度大小为2V1，选杆到竖直位置 时，过B球的水平面为参考面，由机械能守恒定律得：mgL2 = mV1 + m(2V1) +mg解得：V1= 到竖直位置A球速度大小为 到竖直位置B球速度大小为22LV12V1参考面2

5、021/8/11 星期三101、运用机械能守恒定律注意点之一例1：如图1，长为L的轻质硬杆，一端点O用铰链固定，另一端及中间固定有两个质量均为m的小球。让杆从水平位置无初速度摆下，O处无摩擦，求杆转到竖直位置时，A、B两球速度的大小。 分析：A、B若用绳子相连，会出现A球在前，B球在后的情况，本题中由于杆不能弯曲，故运动过程中，A受杆的切向阻力FA，对A做负功，B受杆切向动力FB ，对B做正功，如图2所示。故A、B运动过程中，各自机械能均不守恒，若把A、B及杆看作整体，则系统只有重力做功，机械能守恒。A、B在运动过程中，每一时刻的角速度相同，A、B速度大小之比1：2。解：设到竖直位置时A的速度

6、大小为V1，则B的速度大小为2V1，选杆到竖直位置 时，过B球的水平面为参考面，由机械能守恒定律得：mg L 2= mV1 + m(2V1) +mg解得：V1= 到竖直位置A球速度大小为 到竖直位置B球速度大小为感悟：选取研究对象是解题的首要环节，有的问题选单个物体（实为该物体与地球组成的系统）为研究对象机械能不守恒，但选 此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时，机械能却守恒。22LV12V1参考面2021/8/11 星期三111、运用机械能守恒定律注意点之一：例1：如图1，长为L的轻质硬杆，一端点O用铰链固定，另一端及中间固定有两个质量均为m的小球。让杆从水平位置无初速度摆下，O处无摩擦

7、，求杆转到竖直位置时，A、B两球速度的大小。 分析：A、B若用绳子相连，会出现A球在前，B球在后的情况，本题中由于杆不能弯曲，故运动过程中，A受杆的切向阻力FA，对A做负功，B受杆切向动力FB ，对B做正功，如图2所示。故A、B运动过程中，各自机械能均不守恒，若把A、B及杆看作整体，则系统只有重力做功，机械能守恒。A、B在运动过程中，每一时刻的角速度相同，A、B速度大小之比1：2。解：设到竖直位置时A的速度大小为V1，则B的速度大小为2V1，选杆到竖直位置 时，过B球的水平面为参考面，由机械能守恒定律得：mgL 2= mV1 + m(2V1) +mg解得：V1= 到竖直位置A球速度大小为 到竖

8、直位置B球速度大小为感悟：选取研究对象是解题的首要环节，有的问题选单个物体（实为该物体与地球组成的系统）为研究对象机械能不守恒，但选 此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时，机械能却守恒。22注意研究对象的选取。2021/8/11 星期三122、运用机械能守恒定律注意点之二例2、如图3，光滑的水平桌面离地高度为h，一根长为2L（2Lh）均质软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然垂在桌边，放手后绳子开始下滑，当绳子的上端刚离开桌边缘时，速度为多大？图三2021/8/11 星期三132、运用机械能守恒定律注意点之二例2、如图3，光滑的水平桌面离地高度为h，一根长为2L（2Lh）均质软绳，一半搁在水

9、平桌面上，一半自然垂在桌边，放手后绳子开始下滑，当绳子的上端刚离开桌边缘时，速度为多大？分析与解：许多同学解答此题时以地面为参考面来列式，显然较繁琐，若以桌面为参考面。则绳子初态机械能： E1= mg L 末态机械能： E2=mgL+ mv2由机械能守恒定律得：E2=E1即mgL+ mv2= mgL V=图三2021/8/11 星期三142、运用机械能守恒定律注意点之二例2、如图3，光滑的水平桌面离地高度为h，一根长为2L（2Lh）均质软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然垂在桌边，放手后绳子开始下滑，当绳子的上端刚离开桌边缘时，速度为多大？分析与解：许多同学解答此题时以地面为参考面来列式，显然较

10、繁琐，若以桌面为参考面。则绳子初态机械能： E1= mgL 末态机械能： E2=mgL+ mv2由机械能守恒定律得：E2=E1即mgL+ mv2= mgL V=点评：1、参考面的选取是任意的，但选得恰当，可使列式简单，计算 方便。 2、对于软绳和铁链等物体的重力势能能可以分段处理。图三2021/8/11 星期三152、运用机械能守恒定律注意点之二：例2、如图3，光滑的水平桌面离地高度为h，一根长为2L（2Lh）均质软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然垂在桌边，放手后绳子开始下滑，当绳子的上端刚离开桌边缘时，速度为多大？分析与解：许多同学解答此题时以地面为参考面来列式，显然较繁琐，若以桌面为参考面

11、。则绳子初态机械能： E1= mgL 末态机械能： E2=mgL+ mv2由机械能守恒定律得：E2=E1即mgL+ mv2= mgL V=点评：1、参考面的选取是任意的，但选得恰当，可使列式简单，计算 方便。 2、对于软绳和铁链等物体的重力势能能可以分段处理。图三注意参考平面的选取2021/8/11 星期三163、运用机械能守恒定律注意点之三例3：如图4，质量为m的木块放在光滑的水平面上，用轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M=2m的砝码相连，让绳拉直后放手使砝码从静止开始下降h的高度时，则木块的速度为多大？（此时木块没离开水平面，砝码没落地）2021/8/11 星期三173、运用机械能守恒定律注意点

12、之三例3：如图4，质量为m的木块放在光滑的水平面上，用轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M=2m的砝码相连，让绳拉直后放手使砝码从静止开始下降h的高度时，则木块的速度为多大？（此时木块没离开水平面，砝码没落地）解析：M与m及绳组成的系统相互作用过程中，除M的重力做功外，绳的拉力对M做负功，对m做正功，且两功的和为零，故系统的机械能守恒。设木块速度为V，由|EK|=|EP|得1/2（M+m)V2=Mgh解得V=2021/8/11 星期三183、运用机械能守恒定律注意点之三例3：如图4，质量为m的木块放在光滑的水平面上，用轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M=2m的砝码相连，让绳拉直后放手使砝码从静止开始下降h的

13、高度时，则木块的速度为多大？（此时木块没离开水平面，砝码没落地）解析：M与m及绳组成的系统相互作用过程中，除M的重力做功外，绳的拉力对M做负功，对m做正功，且两功的和为零，故系统的机械能守恒。设木块速度为V，由|EK|=|EP|得1/2（M+m)V2=Mgh解得V=点拨：机械能守恒的表达式有三种不同的形式：（1）E2=E1（2）|EP|=|EK|（3）|EA|=|EB|。第一种表达式是从守恒的角度反映机械能守恒，解题必须选取参考两面，而后两种表达式都是从“转化”的角度来反映机械能守恒不必选参考平面。具体选哪种表达式解题，要注意灵活选用。2021/8/11 星期三193、运用机械能守恒定律注意点

14、之三：例3：如图4，质量为m的木块放在光滑的水平面上，用轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M=2m的砝码相连，让绳拉直后放手使砝码从静止开始下降h的高度时，则木块的速度为多大？（此时木块没离开水平面，砝码没落地）解析：M与m及绳组成的系统相互作用过程中，除M的重力做功外，绳的拉力对M做负功，对m做正功，且两功的和为零，故系统的机械能守恒。设木块速度为V，由|EK|=|EP|得1/2（M+m)V2=Mgh解得V=点拨：机械能守恒的表达式有三种不同的形式：（1）E2=E1（2）|EP|=|EK|（3）|EA|=|EB|。第一种表达式是从守恒的角度反映机械能守恒，解题必须选取参考两面，而后两种表达式都是从“

15、转化”的角度来反映机械能守恒不必选参考平面。具体选哪种表达式解题，要注意灵活选用。讨论：此题还可用哪种表达式解题？2021/8/11 星期三203、运用机械能守恒定律注意点之三：例3：如图4，质量为m的木块放在光滑的水平面上，用轻绳绕过光滑定滑轮与质量为M=2m的砝码相连，让绳拉直后放手使砝码从静止开始下降h的高度时，则木块的速度为多大？（此时木块没离开水平面，砝码没落地）解析：M与m及绳组成的系统相互作用过程中，除M的重力做功外，绳的拉力对M做负功，对m做正功，且两功的和为零，故系统的机械能守恒。设木块速度为V，由|EK|=|EP|得1/2（M+m)V2=Mgh解得V=点拨：机械能守恒的表达式有三种不同的形式：（1）E2=E1（2）|EP|=|EK|（3）|EA|=|EB|。第一种表达式是从守恒的角度反映机械能守恒，解题必须选取参考两面，而后两种表达式都是从“转化”的角度来反映机械能守恒不必