习题课 3 机械能守恒定律的应用[学习目标] 1.进一步理解机械能守恒的条件及其判定.2.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达方式.3.在多个物体组成的系统中,会应用机械能守恒定律解决相关问题.4.明确机械能守恒定律和动能定理的区别.一、机械能是否守恒的判断判断机械能是否守恒的方法:(1)做功条件分析法:若物体系统内只有重力和弹力做功,其他力均不做功,则系统机械能守恒,具体有三种表现:① 只受重力、弹力,不受其他力;② 除受重力、弹力外还受其他力,其他力不做功;③ 除重力、弹力外还有其他力做功,但其他力做功的代数和为零.(2)能量转化分析法:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加),则系统的机械能守恒.例 1 (多选) 如图 1 所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是( )图 1A.斜劈对小球的弹力不做功B.斜劈与小球组成的系统机械能守恒C.斜劈的机械能守恒D.小球机械能的减小量等于斜劈动能的增大量答案 BD解析 小球有竖直方向的位移,所以斜劈对小球的弹力对球做负功,故 A 选项错误;小球对斜劈的弹力对斜劈做正功,所以斜劈的机械能增加,故 C 选项错误.不计一切摩擦,小球下滑过程中,小球和斜劈组成的系统中只有动能和重力势能相互转化,系统机械能守恒,故B、D 选项正确.二、多物体组成的系统机械能守恒问题1.多个物体组成的系统,就单个物体而言,机械能一般不守恒,但就系统而言机械能往往是守恒的.2.关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系.3.机械能守恒定律表达式的选取技巧(1)当研究对象为单个物体时,可优先考虑应用表达式 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或 ΔEk=-ΔEp来求解.(2)当研究对象为两个物体组成的系统时:① 若两个物体的重力势能都在减小(或增加),动能都在增加(或减小),可优先考虑应用表达式 ΔEk=-ΔEp来求解.② 若 A 物体的机械能增加,B 物体的机械能减少,可优先考虑用表达式 ΔEA=-ΔEB来求解.例 2 如图 2 所示,斜面的倾角 θ=30°,另一边与地面垂直,高为 H,斜面顶点上有一定滑轮,物块 A 和 B 的质量分别为 m1和 m2,通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮.开始时两物块都位于与地面距离为 H 的位置上,释放两物块后,A 沿斜面...