高二智慧课堂 专题七机械能守恒定律.ppt

* 机械能守恒定律的应用 2012.5.28 2012.5.28 高二智慧课堂 　专题七 机械能守恒定律 机械能 E=Ek+Ep 重力势能Ep=mgh 弹性势能Ep’=kx2/2 动能Ek=mv2/2 势能Ep 机械能E 知识回顾 机械能守恒定律 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变. 一、机械能守恒定律的守恒条件 1、对机械能守恒条件的理解 ① 只受重力或系统内弹力。（如忽略空气阻力的抛体运动） ② 还受其他力，但其他力不做功。（如物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功） ③ 有其他力做功，但做功的代数和为零。 2、判断机械能是否守恒的常用方法 ①用做功来判断 ②用能量角 度来判断 ③对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞，除题目特殊说明，机械能必定不守恒（子弹打击问题） a.直接看对象总机械能是否变化 b.看对象是否存在机械能与其他形式能量转化或与其他对象机械能转移 c.看系统内是否存在空气阻力或滑动摩擦力. 一·对守恒条件的理解 【分析1】分别用轻质弹簧和绳系相同的小球A、B，将它们拉至水平位置,此时弹簧为原长且小于绳长.释放后, 它们运动到最低点位置相同，小球A、B的机械能守恒吗？ A B o v 要注意弹簧是否包含在系统内 一·对守恒条件的理解 【分析2】一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始滑下,物体机械能守恒吗？ h ? A B 一·对守恒条件的理解 【分析3】一个物体从粗糙斜面的顶端由静止开始滑下,受沿斜面向下的拉力等于摩擦力，物体机械能守恒吗？ h ? A B F 一·对守恒条件的理解 【分析4】一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面放在光滑的水平面上，物体机械能守恒吗？ h ? A B SA B SB A ΔS 一·对守恒条件的理解 【分析5】A以初速度v0冲上B的左端，B的上表面粗糙，地面光滑，此后对A、B组成的系统机械能守恒吗？ 一·对守恒条件的理解 【分析6】滑轮光滑且质量不计，在A下降一段距离d的过程中A、B机械能守恒吗？ B A 【例】木块A和B用一只轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，弹簧质量不计。在B上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ） A.A离开墙壁前，B的机械能守恒 B.A离开墙壁前，A、B及弹簧这一系统的机械能守恒 C.A离开墙后，A的机械能守恒 D.A离开墙后，A、B及弹簧这一系统的机械能守恒 A B F 一·对守恒条件的理解 一·对守恒条件的理解 【例】用轻绳系住小球从悬点上方某一高度处由静止释放，在小球摆到最低点的过程中机械能守恒吗？ 研究对象： 表达式： 系统 （1）系统初状态的总机械能等于末状态 的总机械能. （2）物体（或系统）减少的势能等于物 体（或系统）增加的动能 （3）系统内A减少的机械能等于B增加的机械能 注意零势面 转化角度 转移角度 守恒角度 二,守恒定律的应用 解题步骤： ①确定研究对象及其运动过程 ②分析：判断机械能是否守恒 ③确定参考平面，明确初、末机械能 ④由机械能守恒定律列方程，求解 二,守恒定律的应用 【基础练习】如图AB轨道和一个半径为R的半圆弧相连，将球从距离水平面H高处A点无初速的释放，整个过程摩擦力均可忽略，求： （1）物体到达B点的速度。（2）物体到达C点的速度。 H R B C A 1,单体机械能守恒 H R B C A 解：以地面为零势面， 从A到B过程中: 由机械能守恒定律： 从A到C过程: 由机械能守恒定律： △标准答案展示： 选零势面 条件判断 点明过程、原理 找初末状态机械能，列方程 求解 思考：1.若以A、C点所在平面为零势面，结果相同吗？ 2.用牛顿定律或者动能定理如何列式求解 3·可以不选择零势能面吗？ 1,单体机械能守恒 【基础练习】两小球质量相同，绳长不同，都从相同高度由静止下落，试分析落到最低点下列物理量是否相同？ V、a、F、E 1,单体机械能守恒 【基础练习】用杆连接小球在竖直面内做圆周运动，已知在最高点A的速度为vA,求在最低点的速度vB为多少？ A B 1,单体机械能守恒 引申：1·如果求刚好做圆周运动，在A、B速度满足什么条件？ 2·将杆换为轻绳上问结果又如何？ 3.由圆周运动知识求在A、B的弹力 A 【例】图为过山车示意图.半径为R的圆轨道与斜轨道平滑连接,设轨道是光滑的.质量为m的小车,从斜轨上的平台静止释放,小车恰好通过圆轨道最高点. 求平台的高度h. v h 1,单体机械能守恒 【例】 P点和N点等高，M点与Q点等高。现将小球从P释放后任其向L摆动，小球到达L后,将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动，在此以后 1.球能运动到N点吗？ 2.如果要球运动到P