1、1,2010-3-29,机械能守恒定律及其应用,2,思考,下列运动过程中, 什么力做功? 能量怎样转化? 它们的总量是否变化?,3,问题1,质量为m的物体沿光滑的轨道运动,经过A、B两点,高度由h1变化到h2,速度由v1变化到v2,不计阻力.能量怎样转化?守恒量是什么?,请说出下列两式的含义.1.mv22/2-mv12/2=mgh1-mgh22.mv22/2+mgh2=mgh1+mv12/2,4,问题2,轻弹簧一端固定,另一端被质量为m的小球压缩,在弹簧将小球弹开从A到B的过程中,不计摩擦.系统的能量怎样转化? 守恒量是什么?,Ek1+Ep1= Ek2+Ep2,5,机械能,E=Ek+Ep,重力
2、势能Ep=mgh,弹性势能Ep=kx2/2,动能Ek=mv2/2,势能Ep,机械能E,6,机械能守恒定律,在只有重力(弹力)做功的系统内,动能和势能可以互相转化,但系统的机械能总量保持不变. Ek1+Ep1= Ek2+Ep2 mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2,1.系统2.只有重力(弹力)做功.3.动能和势能互相转化.,7,练习1,下列实例中,哪些情况机械能守恒?A.抛出的小石块做斜抛运动B.发射火箭的升空阶段C.小孩沿滑梯匀速下滑D.用细绳栓着一个小球,使小球在竖直平面内做圆周运动,【 AD 】,E.用细绳栓着一个小球，使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动F.用水平力拉物体在水平面
3、上匀速运动,8,练习2,下列说法是否正确,说明理由.A.物体做匀速运动,机械能一定守恒B.物体所受合力等于零,机械能一定守恒C.物体所受合力的功等于零,机械能一定守恒D.物体所受合力的功不等于零,机械能可能守恒,【 D 】,9,练习3,从高为h的平台上以v0竖直上抛质量为m的物体, 物体上升的最大高度距平台为H, 落地时的速度为v. 以平台为参考平面, 物体落地时的机械能为A. mv02/2 + mgh B. mv02/2 mghC. mv02/2 D. mv2/2 E. mg(h+H) F.mgHG. mv2/2 mgh,【 CFG 】,10,例题1,在高为10m的房顶上,把小石块以速度v0
4、=5m/s水平抛出,不计阻力,g取10m/s2.求石块落地时速度的大小.,15m/s,1.如果把小石块以速度v0竖直向上抛出, 求石块落地时速度的大小.2.如果把小石块以速度v0与水平方向成600角的斜向上抛出, 求石块落地时速度的大小.,11,3. a、b、c、d四个质量相同的小球自同一高度h以相同速率v0抛出,a球竖直上抛,b球水平抛出,c球竖直下抛, d球斜向上抛.则四球落地时A.机械能相同B.动能相同C.速度相同D.速率相同,【 ABD】,12,例题2,1.一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面高为h=1.0m,倾角为=300,不计空气阻力,取g=10m/s2.求物体滑到斜面底端
5、的速度大小.,4.5m/s,牛顿定律.动能定理.机械能守恒定律.,13,2. 质量为m=1.0kg的物体从半径R=1.0m,光滑的1/4圆形轨道顶端由静止开始滑下,求物体滑到轨道底端时:(1) 速度的大小;(2) 加速度的大小;(3) 对轨道的压力.,动能定理.机械能守恒定律.,14,3.质量为m=1.0kg的物体从半径R=1.0m的1/4圆形轨道顶端由静止开始滑下,到达轨道底端时,对轨道的压力为2mg.求物体滑到轨道底端时:(1) 速度的大小;(2) 物体下滑过程中克服摩擦力所做的功.,动能定理.,注意物理规律的适用条件,15,例题4,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
6、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.1.求平台的高度h.,h=5R/2,16,2. 若平台的高度h=3R, 才能保证小车恰好通过圆轨道最高点,求小车在到达圆轨道最高点的过程中, 克服阻力所做的功.,17,3. 若小车通过圆轨道最高点时对轨道的压力等于车的重力,不计阻力.(1)求小车在平台上的速度v0.(2)求小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力.,18,例题5,在不计摩擦的水平桌面上有一轻弹簧, 一端固定. 质量为m的小球使弹簧处于压缩状态, 弹簧的原长小于桌面的长度. 为了测量此时弹簧的弹性势能,请说明需要测量的物理量, 并写出弹性势能的表达式.,1
7、9,例题6,小球从某一高度落在竖立于地面的轻弹簧上,在A点物体开始与轻弹簧接触, 在小球与弹簧接触到弹簧被压缩到最短的过程中.A.小球的动能逐渐减小B.小球的重力势能逐渐减小C.弹簧的弹性势能逐渐增大D.小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增大,【BCD】,20,21,练习4,分别用轻质弹簧和绳系相同的小球A、B，另一端固定于O点.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，比较在最低点的速度vA和vB的大小.,【vAvB】,22,应用机械能守恒定律解题的步骤,1.确定研究对象和研究过程.2.受力分析和运动分析.3.分析各力对物体做功情况，判定机械能是否守恒.4.选定参考平面，确定初、末状态的机械能.5.根据机械能守恒定律列方程.6.数学解和物理解.,23,作业,1.课本:P72-1,3,42.学案:P98-12,
