第04节机械能守恒定律VIP免费

机械能守恒定律粤教版必修二广东省云浮市邓发纪念中学梁永平第四章机械能和能源一、知识点回顾：合力做功与动能的关系(动能定理)：重力做功与重力势能的关系：合力做正功，动能增加；合力做负功，动能减少。重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。21PPPGEEEW12KKKEEEW总1、动能与势能之间的相互转化：2、动能和势能的互相转化重力做功：动能重力势能弹力做功：动能弹性势能二、机械能机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称，用符号E表示（1）概念：kPEEE（2）表达式：试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。2.一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重力势能为Ep1；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2。h1v1v2mh2AB地面为参考面1.自由落体运动三、机械能守恒定律的理论推导1．推导如图441所示，质量为m的小球做自由落体运动的过程中经过A、B两点，则1、取地面为参考平面，则质量为m的物体在A处的重力势能为EP1=，在B处的重力势能为EP2=物体从A到B重力做的功W=（根据重力做功与重力势能关系）①2、若物体在A处的速度为V1，在B处的速度为V2，根据动能定理可得：合力（即重力）的功W=②综合①、②两种情况可以得出12mv22－12mv12＝mgh1－mgh2或12mv22＋mgh2＝。图441mgh1－mgh212mv12＋mgh1mgh1mgh212mv22-12mv12初末状态机械能不变四、机械能守恒定律：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。1.内容:1.内容:2.表达式:2.表达式:pkEEEK1+EP1=EK2+EP2E1=E2A、守恒角度B、转化角度C、转移角度减增PKEE减增BAEEBAEEAB物体组成的系统3．机械能守恒的条件：3．机械能守恒的条件：只有重力或系统内弹力做功，其它力不做功（或其它力做功代数和为零W其=0）（1）从做功角度分析（2）从能量转化角度分析只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化。问题一：机械守恒定律的内容例1、在下列实例中，不计空气阻力，机械能守恒的是()A．作自由落体运动的物体B．沿光滑曲面自由下滑的物体C．起重机将重物匀速吊起D．将小球斜抛出去后E．小球在绳子牵引下在竖直平面内做圆周运动F．降落伞匀速下降（要考虑空气阻力）ABDE例2、(多选)下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（不计空气阻力）()A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,物体A机械能守恒B.乙图中,物体B沿固定斜面匀速下滑,物体B的机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒问题二：机械能守恒定律的条件CD问题三：运用机械能守恒定律计算步骤例3、在离地面高h的地方，以V0的速度水平抛出一石块，若空气阻力不计，求石块刚落至地面时速度的大小．例3、在离地面高h的地方，以υ0的速度水平抛出一石块，若空气阻力不计，求石块刚落至地面时速度的大小．解：对石块，从被抛出到刚落至地面，只有重力做功，选地面为零势能面由机械能守恒定律有：½mv0²+mgh=½mv²2受力分析3恰当选参考平面确定初状态和末状态的机械能4建方程v=v0²+2gh1找对象判断是否满足机械能守恒条件V0hGGv应用机械能守恒定律解题步骤:1、2、3、4小结：运用机械能守恒定律的基本思路(1)选取研究对象——物体系统或物体。(2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒。(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象初、末状态的机械能。(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。例4、如图所示是螺旋型翻滚过山车轨道，小车质量为100kg，若它能安全通过半径R为4m的竖直面圆轨道最高点A，小车至少要在离地面多高处滑下？（g=10m/s2）C初位置末位置2R至少最高点解：对小车，忽略阻力的影响，从开始下滑处到圆轨道最高点，只有重力做功。选轨道最低点为零势能面，小球在A:EA=mvA2/2+mg2R小球在B:EB=mgh由机械能守恒定律有：EA=EB即mvA2/2+mg2R=mgh小球恰能通过圆轨道最高点A，则mg=mvA2/2初位置末位置2R1212由解得:h=5R/2小车至少要在离地面5R/2高处滑下。例5、如图所示，质量分别为3kg和5kg...