高二物理競賽課件：機械能守恒定律

1、機械能守恒定律機械能守恒定律質(zhì)點系的動能定理：其中質(zhì)點系的動能定理 i一個由 n 個質(zhì)點組成的質(zhì)點系，考察第 i 個質(zhì)點。 質(zhì)點的動能定理： 對系統(tǒng)內(nèi)所有質(zhì)點求和 例 如圖所示，用質(zhì)量為M的鐵錘把質(zhì)量為m 的釘子敲入木板。設木板對釘子的阻力與釘子進入木板的深度成正比。在鐵錘敲打第一次時，能夠把釘子敲入1cm深，若鐵錘第二次敲釘子的速度情況與第一次完全相同，問第二次能把釘子敲入多深？解設鐵錘敲打釘子前的速度為v0，敲打后兩者的共同速度為v。 鐵錘第一次敲打時，克服阻力做功，設釘子所受阻力大小為： 由動能定理， 有：設鐵錘第二次敲打時能敲入的深度為S ，則有化簡后第二次能敲入的深度為： 例如圖，在

2、光滑的水平地面上放著一輛小車，小車左 端放著一只箱子，今用同樣的水平恒力 F 拉箱子，使它由小車的左端達到右端，一次小車固定，另一次小車沒有固定，若以地面為參照系，則下面的說法中正確的是：（1）、兩次 F 做的功相同；（2）、兩次摩擦力對箱子做的功相同；（3）、兩次箱子獲得的動能相同；（4）、兩次由于摩擦而產(chǎn)生的熱量相同。LFf機械能 質(zhì)點系機械能的增量等于所有外力和所有非保守內(nèi)力所作功的代數(shù)和。 質(zhì)點系的功能原理如果， 當系統(tǒng)只受保守內(nèi)力作功時，質(zhì)點系的總機械能保持不變。機械能守恒定律 注意：（1）機械能守恒定律只適用于慣性系，不適合于非慣性系。這是因為慣性力可能作功。（2）在某一慣性系中機

3、械能守恒，但在另一慣性系中機械能不一定守恒。這是因為外力的功與參考系的選擇有關。對一個參考系外力功為零，但在另一參考系中外力功也許不為零。例傳送帶沿斜面向上運行速度為v = 1m/s，設物料無初速地每秒鐘落到傳送帶下端的質(zhì)量為M = 50kg/s，并被輸送到高度h = 5m處，求配置的電動機所需功率。（忽略一切由于摩擦和碰撞造成的能量損失）解：在t 時間內(nèi)，質(zhì)量為Mt 的物料落到皮帶上，并獲得速度v 。t內(nèi)系統(tǒng)動能的增量：重力做功：電動機對系統(tǒng)做的功：由動能定理： 例 如圖當突然撤掉，其 值為多大時，m2 才能跳起？ m2m1選m1、m2地球、彈簧為系統(tǒng)，則系統(tǒng)的機械能在態(tài)到態(tài)過程中守恒，選如圖水平線o1o2 為勢能水平面 為零勢面。 mm2m2m2x0 x1x201o2（）（）解：地面為參照系。mx0 x1x201o2（）（）又例 如圖，m1 和m2 之間只有萬有引力的作用，假設現(xiàn)有一力作用在上，使以向右勻速運動，試求；（）、m1、m2之間的最大距離 lmax (2)、從地面觀察，當l=lmax時，外力做的功是多少？At=0m1ml0BFV0(靜止）解：選B為參照系，則為一慣性系，系統(tǒng)的機械能守恒t=0m1ml0