高一物理人教版必修2課件：第七章-11-習(xí)題課：機械能守恒定律的應(yīng)用-

1、第七章機械能守恒定律第一頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。目標(biāo)定位1.進一步理解機械能守恒的條件及其判定.2.能靈活應(yīng)用機械能守恒定律的三種表達方式列方程.3.在多個物體組成的系統(tǒng)中，會應(yīng)用機械能守恒定律解決相關(guān)問題.4.明確機械能守恒定律和動能定理的區(qū)別.學(xué)案11習(xí)題課：機械能守恒定律的應(yīng)用第二頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。知識探究自我檢測第三頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。知識探究一、機械能是否守恒的判斷1.從做功角度判斷首先明確研究對象是單個物體(其實是單個物體與地球組成的系統(tǒng))還是系統(tǒng).(1)單個物體：除重力(或彈簧類彈力)外無其他力做功(或其他力對這個物體做功之和為

2、零)，則物體的機械能守恒.(2)系統(tǒng)：外力中除重力(或彈簧類彈力)外無其他力做功，內(nèi)力做功之和為零，則系統(tǒng)的機械能守恒.第四頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。2.從能量轉(zhuǎn)化角度判斷系統(tǒng)內(nèi)只有動能、重力勢能、彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機械能守恒.第五頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。例1如圖1所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是()圖1第六頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。A.甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，物體A機械能守恒B.乙圖中，物體B沿斜面勻速下滑，物體B的機械能守恒C.丙圖中，不計任何阻力時，A加速下落，B加速上升過 程中，A、B組成的系統(tǒng)機械能

3、守恒D.丁圖中，小球沿水平面做勻速圓錐擺運動時，小球的 機械能守恒第七頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。解析甲圖中重力和彈力做功，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但物體A機械能不守恒，A錯.乙圖中物體B除受重力外，還受到彈力和摩擦力作用，彈力不做功，但摩擦力做負功，物體B的機械能不守恒，B錯.丙圖中繩子張力對A做負功，對B做正功，代數(shù)和為零，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，C對.丁圖中小球的動能不變，勢能不變，機械能守恒，D對.答案CD第八頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。二、多物體系統(tǒng)機械能守恒問題多個物體組成的系統(tǒng)，就單個物體而言，機械能一般不守恒，但就系統(tǒng)而言機械能往往是守恒的.對

4、系統(tǒng)列守恒方程時常有兩種表達形式：Ek1Ep1Ek2Ep2或EA增EB減，運用前者需要選取合適的參考平面，運用后者無需選取參考平面，只要判斷系統(tǒng)內(nèi)哪個物體的機械能減少了多少，哪個物體的機械能增加了多少就行了.第九頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。例2如圖2所示，一根很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，輕繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為3m，用手托住，離地面高度為h，此時輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放b后，a可能達到的最大高度為()圖2第十頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。A.hh C.2h h解析釋放b后，在b到達地面之前，a向上加速運動，b向下加速運動

5、，a、b系統(tǒng)的機械能守恒，設(shè)b落地瞬間速度為v，求速度v，列式有兩種方法方法一：用E初E末求解.取地面所在平面為參考平面，第十一頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。解法二：用Ek增Ep減求解.在b球下降h的過程中，系統(tǒng)增加的動能為系統(tǒng)減少的重力勢能Ep減3mghmgh.第十二頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。b落地后，a向上以速度v做豎直上拋運動，所以a能達到的最大高度為1.5h，B正確.答案B第十三頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。針對訓(xùn)練如圖3所示，在一長為2L不可伸長的輕桿兩端各固定一質(zhì)量為2m與m的小球A、B，系統(tǒng)可繞過輕桿的中點且垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動.初始時輕桿處于水平

6、狀態(tài)，無初速度釋放后輕桿轉(zhuǎn)動，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)至豎直位置時，求小球A的速率.圖3第十四頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。解析A球和B球組成的系統(tǒng)機械能守恒由機械能守恒定律，得：又vAvB第十五頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。例3如圖4所示，用細圓管組成的光滑軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑rR.有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管.圖4三、應(yīng)用機械能守恒定律解決綜合問題第十六頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。(1)若要小球能從C端出來，初速度v0需多大？解析選光滑軌道AB所在平面為參考平面，從A至C的過程中，根據(jù)機械能守恒定律

7、：在最高點C小球速度滿足vC0第十七頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。討論式，即得解：第十八頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。a.當(dāng)小球受到向下的壓力時，b.當(dāng)小球受到向上的壓力時，第十九頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。1.(機械能是否守恒的判斷)如圖5所示，一輕彈簧固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由A點擺向最低點的過程中()自我檢測123圖5第二十頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。123A.重物的機械能減少 B.系統(tǒng)的機械能不變C.系統(tǒng)的機械能增加 D.系統(tǒng)的機械能減少解析重物自由

8、擺下的過程中，彈簧拉力對重物做負功，重物的機械能減少，選項A正確；對系統(tǒng)而言，除重力、彈力外，無其他外力做功，故系統(tǒng)的機械能守恒，選項B正確.答案AB第二十一頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。2.(多物體系統(tǒng)機械能守恒問題)如圖6所示是一個橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長的細線兩端分別系著物體A、B，且mA2mB，由圖示位置從靜止開始釋放A物體，當(dāng)物體B達到圓柱頂點時，求物體A的速度.圖6123第二十二頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。123解析由于柱面是光滑的，故系統(tǒng)的機械能守恒，系統(tǒng)重力勢能的減少量等于系統(tǒng)動能的增加量.系統(tǒng)重力勢能的減少量為：第二十三頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。3.(應(yīng)用機械能守恒定律解決綜合問題)小物塊A的質(zhì)量為m2 kg，物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為0.6，水平面光滑.坡道頂端距水平面高度為h1 m，傾角為37.物塊從坡道進入水平滑道時，在底端O點處無機械能損失，將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定墻上，另一自由端恰位于坡道的底端O點，如圖7所示.物塊A從坡頂由靜止滑下，重力加速度為g10 m/s2，求：圖7123第二十四頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。123(1)物塊滑到O點時的速度大?。淮霐?shù)據(jù)得v2 m/s答案2 m/s第二十五頁，編輯于星期五：二十一點 三十二分。123(2)彈簧為最大壓縮量時