2016屆高三物理第一輪復(fù)習(xí)課件機械能守恒定律及其應(yīng)用課件資料

機械能守恒定律及其應(yīng)用

學(xué)問點一、重力做功與重力勢能1、重力做功的特點：學(xué)問梳理2、重力做功與重力勢能變更間的關(guān)系：學(xué)問點二、彈性勢能彈力做功與彈性勢能變更的關(guān)系學(xué)問點三、機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機械能保持不變。2、探討對象：系統(tǒng)3、機械能守恒定律的三種理解及表達形式：3、定律的三種理解及表達形式：（1）守恒角度:E1=E21/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2留意初、末態(tài)選同一參考面．（2）轉(zhuǎn)化角度:重力勢能的削減量等于動能的增加量-ΔEP=ΔEK（3）轉(zhuǎn)移角度:若系統(tǒng)內(nèi)只有A、B兩個物體，則A削減的機械能ΔEA等于B增加的機械能ΔEB-ΔEA=ΔEB留意（2）、（3）不須要選參考面考點研析

（2）對某一系統(tǒng)，物體間只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,無其他形式能量的轉(zhuǎn)化（1）對單個物體，只有重力做功．考點一、機械能守恒的推斷守恒條件：機械能守恒的推斷方法：一、用定義推斷二、用做功推斷三、用能量轉(zhuǎn)化來推斷只有重力或彈力做功HRBCA考點研析考點一、機械能守恒的推斷光滑斜面、光滑曲面、全部拋體運動、單擺、豎直平面的圓周運動、用繩或桿相連接的物體等狀況。【典例1】如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與一橡皮繩相連,橡皮繩的另一端固定在地面上的A點,橡皮繩豎直時處于原長h。讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度為零。則在圓環(huán)下滑過程中()A.圓環(huán)機械能守恒B.橡皮繩的彈性勢能始終增大C.橡皮繩的彈性勢能增加了mghD.橡皮繩再次達到原長時圓環(huán)動能最大C【總結(jié)提升】系統(tǒng)機械能守恒的理解要點

系統(tǒng)機械能守恒時,機械能一般在系統(tǒng)內(nèi)物體間轉(zhuǎn)移,其中的單個物體機械能通常不守恒?？键c2單個物體機械能守恒定律應(yīng)用機械能守恒定律的基本思路1.選取探討對象——物體。2.進行受力、做功分析,推斷機械能是否守恒。3.確定初、末狀態(tài)時的機械能。4.選取便利方程形式(Ek1+Ep1=Ek2+Ep2、ΔEk=-ΔEp)進行求解。【典例2】如圖所示,光滑弧形軌道與半徑為r的光滑圓軌道相連,固定在同一個豎直面內(nèi),將一個質(zhì)量為m的小球由圓弧軌道上離水平面某一高度處無初速度釋放。為使小球在沿圓軌道運動時始終不離開軌道,這個高度h的取值范圍如何?解題探究：1、始終不離開軌道有哪些狀況？2、能通過軌道最高點的臨界條件是什么？【解析】小球在沿圓軌道運動時,機械能守恒,始終不離開軌道有兩種狀況：(1)當(dāng)h≤r時,小球沿圓軌道上升的高度小于等于r,不會離開圓軌道。(2)當(dāng)小球沿圓軌道上升的高度大于r時,為保證小球不脫離軌道,應(yīng)使小球可以通過圓軌道的最高點,據(jù)機械能守恒定律有mg(h-2r)=mv2在圓軌道最高點不脫離軌道的條件為v≥聯(lián)立以上兩式,有h≥2.5r,綜上,有h≤r或h≥2.5r【總結(jié)提升】機械能守恒定律的應(yīng)用技巧(1)機械能守恒定律是有條件的，因此,應(yīng)用時首先要對探討對象在所探討的過程中機械能是否守恒做出推斷。(2)假如系統(tǒng)(除地球外)只有一個物體,用守恒觀點列方程較便利;對于由兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng),用轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點列方程較簡便?！镜淅?】如圖所示,物塊A的質(zhì)量為M,物塊B、C的質(zhì)量都是m,并都可看作質(zhì)點,且m<M<2m。三物塊用細(xì)線通過滑輪連接,物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離都是L?，F(xiàn)將物塊A下方的細(xì)線剪斷,若物塊A距滑輪足夠遠且不計一切阻力。求：(1)物塊A上升時的最大速度。(2)若B不能著地,求滿足的條件?？键c3對多個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用【典例3】如圖所示,物塊A的質(zhì)量為M,物塊B、C的質(zhì)量都是m,并都可看作質(zhì)點,且m<M<2m。三物塊用細(xì)線通過滑輪連接,物塊B與物塊C的距離和物塊C到地面的距離都是L。現(xiàn)將物塊A下方的細(xì)線剪斷,若物塊A距滑輪足夠遠且不計一切阻力。求：(1)物塊A上升時的最大速度。(2)若B不能著地,求滿足的條件。解題探究1、物塊C落地前后ABC系統(tǒng)機械能是否守恒？2、剪斷細(xì)線后ABC做什么運動？3、A何時速度最大？4、C落地后B做什么運動？5、B不能落地的臨界條件是什么？【解析】(1)A上升L時速度達到最大,設(shè)為v,對A、B、C組成的系統(tǒng)由機械能守恒定律得

2mgL-MgL=(M+2m)v2

得v=(2)C著地后,若B恰能著地,即B物塊再下降L時速度為零。對A、B組成的系統(tǒng)由機械能守恒得MgL-mgL=(M+m)v2-0解得M=

m若使B不著地,應(yīng)有M>m,即>。答案：(1)(2)>【總結(jié)提升】分析多物體機械能守恒的三點留意(1)系統(tǒng)內(nèi)力做功是否造成系統(tǒng)機械能的轉(zhuǎn)化。(2)留意找尋用繩或桿相連接的物體間的速度關(guān)系和位移關(guān)系。(3)列機械能守恒方程時,可選用ΔEk=-ΔEp的形式。【典例4】如圖所示,在傾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有兩個質(zhì)量分別為1kg和2kg的可視為質(zhì)點的小球A和B,兩球之間用一根長L=0.2m的輕桿相連,小球B距水平面的高度h=0.1m。兩球從靜止起先下滑到光滑地面上,不計球與地面碰撞時的機械能損失,g取10m/s2。則下列說法中正確的是()考點3對多個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒定律的應(yīng)用A.下滑的整個過程中A球機械能守恒B.下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒C.兩球在光滑地面上運動時的速度大小為2m/sD.系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為J【解題探究】(1)以A或B為探討對象,機械能是否守恒?提示：機械能不守恒。(2)怎樣選取探討對象,使其機械能守恒?提示：以A、B組成的系統(tǒng)為探討對象。(3)系統(tǒng)動能的增加量等于什么？系統(tǒng)重力勢能的削減量B一、重力做功與重力勢能學(xué)問小結(jié)二、彈性勢能三、機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機械能保持不變。2、探討對象：系統(tǒng)3、定律的三種理解及表達形式：守恒角度:E1=E2

轉(zhuǎn)化角度:-ΔEP=ΔEK