第五章机械能总结讲解.ppt

题型一、机械能守恒的条件的理解 例1 下列叙述中正确的是（ ） A. 做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B. 做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒 C. 外力对物体做功为0 ，物体的机械能一定守恒 D. 系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒 【变式】如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间摩擦不计．开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于m、M和弹簧组成的系统 （ ） A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 B．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大 C．由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动 D．由于F1、F2均能做正功，故系统的机械能一直增大 例3:如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°，另一边与水平地面垂直，顶上有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m。开始时，将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不计。当A沿斜面下滑距离s后，细线突然断了。求物块B上升的最大高度H。 [变式]如图所示，跨过同一高度处的光滑轻小定滑轮的细线连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度h=0.2m，开始时让连接A的细线与水平杆的夹角θ=53°。由静止释放A，在以后的运动过程中，A所能获得的最大速度为多少？（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2，且B不会与水平杆相碰。） 谢谢大家 在分析机械能是否守恒时可以看力做功和能的转化．本题中 B 球下落初看起来重力势能减小，动能增大似乎 B 球机械能守恒，但 B 球除受重力以外还有杆的弹力，杆的弹力不像绳，方向并不一定沿杆的方向，即在做圆周运动时杆的弹力可能做功，所以 B 球机械能不一定守恒．再看 A 球的动能增加了，势能也增加了，A 球的能量哪里来的呢？只能是杆对 A 球做功而来，所以 B 球受到的杆的弹力也做功．所以对 A、B 单个物体来说，机械能都不守恒．但杆并不存在弹性势能，所以对 A、B 系统来说，只有动能与重力势能的转化，机械能守恒． 变式2．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球 A 和物块 B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮 O，倾角为 30°的斜面体置于水平地面上．A 的质量为 m，B 的质量为 4m.开始时，用手托住 A，使 OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时 B 静止不动．将 A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是(） A．物块 B 受到的摩擦力先减小后增大 B．物块 B 受到的摩擦力一直增大 C．小球 A 的机械能守恒 D．小球 A 的机械能不守恒 θ B A 解：A、B系统机械能守恒，有 即v2=4s 绳断瞬间,B做竖直上抛,取绳断瞬间B处为零势面,由机械能守恒有 : 得h=0.2s 所以物块B上升的最大高度为H=h+s=0.2s+s=1.2 s B A h θ 解：在A物体从开始到C点的过程中， B下落的距离为：Δh=（h/sin53）－h=0.05m A、B系统机械能守恒有：mgΔh=（1/2）2mv2， 得 A的最大速度为v=lm/s C 这一类问题要认真分析题意，看清有哪些 过程，过程中力以及力做功情况，机械能 是否守恒．一般运用机械能守恒定律求速 度，再结合曲线运动规律求其他物理量． 还经常与数学知识相结合求最值， 比如2013年山东理综第22题。 高考热点 机械能守恒定律与曲线运动结合 【例】(2011 年清远清城区一模)在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处 的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论．如图所示，他 们将选手简化为质量m＝60 kg 的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与 竖直方向夹角α＝53°，绳的悬挂点 O 距水面的高度为 H＝3 m．不考虑空气阻 力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．取重力加速度 g＝10 m/s2 sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6. (1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小 F； (2)若绳长 l＝2 m，选手摆到最高点时松手落入水中． 设水对选手的平均浮力 f1＝800 N，平均阻力 f2＝700 N， 求选手落入水中的深度 d； (3)若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮 台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸 边越远．请通过推算说明你的观点． * 第五章 机械能 考纲下载 内容 要求 1.功和功率 Ⅱ 2.动能和动能定理 Ⅱ