机械能守恒定律应用学案.docVIP

7.8 机械能守恒定律应用 一、学习目标： 1．会用机械能守恒定律解决实际中的问题（明确解题的方法步骤）例1、质量为ｍ的物体，在距地面ｈ高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是 A. 物体重力势能减少 B. 物体的机械能减少 C. 物体的动能增加 . 重力做功单机械能守恒例2、如图所示，一个物体从光滑斜面项端由静止开始滑下，斜面高1m，长2m。不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？ ：物体的质量为m，沿着光滑的轨道滑下，轨道形状如图所示，与斜轨道相接的圆轨道半径R，要使物体沿光滑的圆轨道恰能通过最高点，物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下？ 思考: 1你选什么做为研究对象？ 2对选定的研究对象而言，对它做功的力有几个？符合机械能守恒条件吗? 3物体恰能通过圆轨道最高点的条件是什么？ 探究三：系统机械能守恒问题 M1＞M2,滑轮光滑轻质，阻力不计，M1离地高度为H，在M1下降H过程中，问： 1 M2的机械能怎么变化 2 M1的机械能怎么变化? 3 M1和M2的总机械能怎么变化? 总结：机械能守恒条件 对单个物体： 对多个物体组成的“系统”： 拓展2．如图2所示，质量为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动，已知两物体距O点的距离分别为2L和L，现在由图示位置静止释放，则在a下降过程中：（ ） A．a、b各自的机械能均守恒 B．a的机械能减小，b的机械能增加，但a、b总的机械能守恒 C．杆的弹力对a、b均不做功 D．杆的弹力对a做负功，杆的弹力对b做正功 探求： 1 a球转至最低点时的速度大小？此时b球的速度多大？ 2）上述过程中轻杆对a球做的功为多少？ 拓展3、球m用轻弹簧连接（弹簧处于原长）,由水平位置静止释放,在球摆至最低点的过程中（不计一切摩擦阻力） 1 小球的重力势能如何变化 2 小球的动能如何变化？ 3 小球的机械能如何变化 4 弹簧弹力对小球是否做功？ 5 小球、弹簧所组成的系统机械能有没有改变？ 给予已知数据：质量为m 2kg的小球,小球到达距O点下方h 0.5m处的B 点速度为2m/s,求 （1）此时弹簧的弹性势能为多少？ （2）小球从A点运动到B点的过程中弹簧弹力做的功？（g 10m/s2） 探究四、“链条”或“液柱”类问题 方法：对链条、液柱之类的物体，由于在考查过程中发生形变，其重心位置则是解决此类问题的关键，通常质量分布均匀的规则物体常以重心的位置来确定物体的重力势能，至于零势能面的选取是任意的，但以系统初、末态的重力势能便于表示为宜。 1、质量为m的长为L的均匀链条，放在离地高度为3L的桌面上，链条的三分之一垂在桌面外，桌面光滑，链条无初速下 滑，求 1）当链条刚脱离桌面时速度为多大？ 2）当链条下端刚触地时，链条的速度又为多大？ 巩固练习 1. 如图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，有一质量为m物体B自弧上端自由下滑的同时释放A，则（ ） A. 在B下滑的过程中，B的机械能守恒 B．轨道对B的支持力对B不做功 C．在B下滑的过程中，A的机械能增加 D．A 和B组成的系统总机械能守恒 2．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m， 用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为 A．h 　　B．l.5h C．2h D．2.5h 3．如图所示，光滑半圆（半径为R）上有两个小球A和B，质量分别为m和M（M m），由细绳挂着，今由静止开始释放，求小球m至C点时的速度。 4.如图所示，一粗细均匀的U形管内装有同种液体竖直放置，右管口用盖板A密闭一部分气体，左管口开口，两液面高度差为h，U形管中液柱总长为4h，现拿去盖板，液柱开始流动，当两侧液面恰好相齐时，右侧液面下降的速度大小为多少？（不计一切阻力） 1 h A R h