第七章 机械能守恒定律第八节 机械能守恒定律如果你喜欢追求刺激,勇于冒险,而且胆子足够大,那么请尝试目前户外活动中刺激度排行榜名列榜首的“蹦极”.“蹦极”就是跳跃者站在约 40 m 以上(相当于 10 层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去.跳跃者在整个过程中重力势能、弹性势能以及动能相互转化,带来无尽的惊险刺激.如果整个过程没有机械能的损失,跳跃者将会如何运动?1.知道什么是机械能,能够分析物体的动能和势能之间的相互转化问题.2.能根据动能定理和重力做功与重力势能的变化之间的关系,推导出机械能守恒定律.13.理解机械能守恒定律的内容会根据其条件判断机械能是否守恒.4.能用机械能守恒定律解决实际问题,并理解其优越性.一、动能和势能的相互转化1.重力势能与动能.物体由自由下落或沿光滑斜面下滑时,重力对物体做正功,物体的重力势能减少,动能增加,重力势能转化成了动能,如图甲所示.2.弹性势能与动能.被压缩的弹簧具有弹性势能,弹簧恢复原来形状的过程,弹力做正功,弹性势能减少,被弹出的物体的动能增加,弹性势能转化为动能,如图乙所示.3.机械能.重力势能、弹性势能和动能的总称,通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式.二、机械能守恒定律1.推导.2 2.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变.3.守恒定律表达式:(1)Ek2-Ek1=Ep1- E p2 即 ΔEk 增=ΔEp 减.(2)Ek2+Ep2=Ek1+ E p1.(3)E2=E1.4.守衡条件:只有重力或弹力做功.机械能守恒定律与圆周运动的综合应用一、方法指导物体做圆周运动时,如果运动过程中只有重力做功,则系统的机械能守恒,根据机械能守恒定律可求出物体在圆周的最高点(或最低点)的速度.此类问题中物体的运动往往分为多个过程,综合性比较强二、审题技巧在读、审题时要把握好以下几点:(1)要分清是全过程还是某一个过程机械能守恒.(2)抓好竖直面内圆周运动的临界条件.(3)列好辅助方程(牛顿第二定律方程).三、典例剖析 如图所示,光滑的水平轨道与光滑的竖直半圆轨道相切,半圆轨道半径 R=0.4 m.一个小球停放在水平轨道上,现给小球一个 v0=5 m/s 的初速度(g 取 10 m/s2).3(1)求小球从 C 点飞出时的速度大小.(2)小球到达 C 点时,对轨道的作用力是小球...