机械能守恒定律2概念.ppt

机械能守恒定律应用 【复习回顾】 1、机械能守恒定律的内容是什么？ 只有重力或弹力(系统内)做功的物体(系统)，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2、机械能守恒的条件是什么？ 只有重力或弹簧弹力做功 3、机械能守恒定律的数学表达式如何？ （1）E1=E2 （2）ΔE=0 （3）ΔEK增=ΔEP减 4、应用机械能守恒定律解题的一般步骤如何？ （1）明确（明确研究对象及过程）； （2）判断（物体系统机械能是否守恒）； （3）应用（应用机械能守恒定律列等式）； （4）求解（解方程）。 【课前小练】 1、在下列情况下，物体机械能守恒的是 （ ） A、物体沿圆弧匀速下滑过程中 B、物体沿光滑曲面自由下滑过程中 C、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动过程中 D、不计空气阻力时物体竖直上抛过程中 2、如图示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地水平释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中 （ ） A、重物的重力势能减少 B、重物的重力势能增大 C、重物的机械能不变 D、重物的机械能减少 4、一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，如图，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？ 5、有一物体以初速度V0从地面竖直上抛，当它到达某一高度时动能等于重力势能的一半，求：它上升的高度及运动的时间。（不计空气阻力） 6、右图示，某滑块从高度h的光滑斜面顶端开始下滑，然后进入半径为R的光滑圆形轨道内，求： （1）滑块到达B点时的速度大小及对轨道的压力大小； （2）h满足何种条件时，滑块恰好通过圆形轨道的最高点。 7、如图示，两个质量均为m的小球，系在长为L的不可伸长的轻细线两端，将轻细线水平拉直，并让两球由静止开始同时自由下落，两球下落h高度后，线的中点碰到水平放置的光滑钉子O上。如果该线能承受的最大张力为T0，要使线拉断，最初线与钉子的距离h至少要多大？ 8、如图所示，有一小球以一定的初速度沿光滑水平面进入半径为R、且竖直放置的光滑半圆弧轨道，欲使小球刚好能够从圆弧轨道最高点飞出，求：小球在水平面上运动的初速度大小。 系统的机械能守恒定律 例题： 如图所示，物体A、B用绳子连接穿过定滑轮，已知mA=2mB, 绳子的质量不计，忽略一切摩擦，此时物体A、B距地面高度均为H，释放A，求当物体A刚到达地面时的速度多大（设物体B到滑轮的距离大于H）？ 解：设地面处的势能为0，以物体出发点为初态，物体A刚落地时为末态，则在运动过程中物体A、B的速度大小始终相等。 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L1＞L2，现在由图示位置静止释放，则在a下降过程中：（ ） A．杆对a不做功； B．杆对b不做功； C．杆对a做负功； D．杆对b做负功 变形：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L1=2L2=2L，现在由图示位置静止释放，当a下降到最低端时的速度？ 思考: 7．如图小球AB质量分别是m、2m.通过轻绳跨在半径为R光滑的半圆曲面上。由静止释放。求小球A刚到半圆顶端时的速度？ 解析：对两球组成的系统，在运动过程中, 只有重力势能和动能转化，机械能守恒，选取初位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得： 例6. 如图所示,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,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m1m2,开始时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)为使m1能到达A点,m1与m2之间必 须满足什么关系? 思考1：m1和m2的速度大小是否相同，为什么？ 思考2：m1能够到达A点的条件是什么？ 解:铁链下滑过程中只有重力做功，机械能守恒.选取桌面处为零势能面,设铁链总质量为m,链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v,则 由机械能守恒定律 EK2+EP2=EK1+EP1 得 初态： 末态： 5.长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度为多大？ 6.长为L质量分布均匀的绳子，对称地悬挂在轻小的定滑轮上，如图乙所示轻轻地推动一下，让绳子滑下，那么当绳子离开滑轮的瞬间，绳子的速度为多少？ 解：由机械能守恒定律，取小滑轮处为零势能面. 甲 乙 例3. 如图所示，一固定的偰形木块，其斜面的倾角θ=30о,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮.一柔软的