8.4机械能守恒定律及功能关系学案-高一下学期物理人教版

8.4.1机械能守恒定律一、机械能 __________机械能 __________ __________ __________ 通过______力或______力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式.

二、机械能守恒定律下列四个过程中，质量为m的物体均从高h1处（速度为v1）运动到高h2处（速度为v2），整个过程无空气阻力和摩擦，试表示以下物理量：重力做的功：_________________________________二者的关系：____________二者的关系：____________________物体动能的变化量：_________________________________结论：_________________________________________________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，动能与势能可以互相转化，而总的机械能_______________。②表达式：或。③机械能守恒的条件：。例1.判断下列过程中机械能是否守恒例2.在同一高度处，将同一小球分别以相同大小的速度抛出，忽略空气阻力，这几种情况下小球落地时速度大小相等吗？请证明。法一：机械能守恒法二：动能定理例3.把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l。如果阻力可以忽略，重力加速度为g，将小球从A点静止释放，其运动到最低点时O的速度大小是多少？法一：机械能守恒法二：动能定理例4.如图所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静止于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好被拉紧(重力加速度为g)。从静止开始释放b球，则当b球刚落地时a球的速度为()A.gh B.2gh C.3gh D例5.(多选)如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落到B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力大小，在D位置小球速度减小到零。不计空气阻力，则小球()A.下落至C处速度最大B.由A至D的过程中机械能守恒C.由B至D的过程中，动能先增大后减小D.由A运动到D时，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

8.4.2功能关系一、做功与能的变化关系不同的力做功对应不同形式能的变化表达式合外力做正功（所有外力做功总和为正）等于____________的________量重力做正功等于____________的________量弹簧弹力做正功等于____________的________量除重力、弹力以外的其他力做正功等于____________的________量对最后一条进行推导：【情境】如图，质量为m的物块在恒力F作用下加速上升，从高度为h1的位置上升到高度为h2的位置，同时速度由v1增加到v2。针对这一过程，列出以下式子：初状态时刻的机械能：E1＝_______________末状态时刻的机械能：E2＝_______________机械能的变化量：ΔE＝_______________动能定理：__________________(外力做的总功)＝__________________(动能的变化量)对④的方程变形，表示机械能的变化量：_____________＝____________________(ΔE)例1．质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，假设在打开伞之前受大小为0.1mg的恒定阻力作用，在运动员下落高度为h的过程中，下列说法正确的是()A.运动员的动能减少了0.9mghB.运动员的机械能减少了0.1mghC.运动员的重力势能减小了0.9mghD.运动员克服阻力所做的功为0.9mgh例2.如图，一质量分布均匀的粗绳，两端悬于水平天花板上的两点而悬垂静止（形状如图中实线所示），现施加一外力F作用在绳的最低点C，并将绳缓慢地拉直至D点（形状如图中虚线所示），则粗绳的重心将（）A.不变 C.降低 B.升高 D.不确定

二、摩擦力做功的特点静摩擦力滑动摩擦力相同点不同点一对摩擦力做的总功能量转化例3.如图所示，一质量为M、长为L的木板B静止在光滑水平面上，其左端放有可视为质点的质量为m的滑块A，现用一水平恒力F作用在滑块上，使滑块从静止开始做匀加速直线运动。滑块与木板之间的摩擦力为f，滑块滑到木板右端时，木板运动距离为x。关于此过程，下列说法中正确的是()A.滑块A克服摩擦力做的功为fLB.滑块A与木板B摩擦产生的热量为FL+xC.滑块A与木板B增加的机械能为F(L+x)+fLD.滑块A到达木板右端时，木板B具有的动能为fx例4.(多选)如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹(可视为质点)水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹射入的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为f，则在这一过程中，下列说法正确的是()A.木块机械能的增加量为fxB.子弹机械能的减少量为f(x+d)C.系统机械能的减少量为fdD.系统机械能的减少量为f(x+d)【附加思考题】我们前面说过，机械能守恒的条件是系统内只有重力或弹力做功，为什么是这两个力？这是因为重力、弹力做功均无路径无关，