機械能守恒與能量守恒定律講課用

守恒

1、機械能守恒

2、能量守恒知識點總結(jié)功能關(guān)系(1)功是

的量度，即做了多少功就有多少

發(fā)生了轉(zhuǎn)化．(2)做功的過程一定伴隨著

，而且___________必須通過做功來實現(xiàn)．能量轉(zhuǎn)化能量能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化1．幾種常見的功能關(guān)系及其表達式力做功能的變化定量關(guān)系合力的功動能變化W＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力的功重力勢能變化(1)重力做正功，重力勢能減少(2)重力做負功，重力勢能增加(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2彈簧彈力的功彈性勢能變化(1)彈力做正功，彈性勢能減少(2)彈力做負功，彈性勢能增加(3)WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2只有重力、彈簧彈力做功不引起機械能變化機械能守恒ΔE＝0力做功能的變化定量關(guān)系除重力和彈簧彈力之外的力做的功機械能變化(1)除重力和彈簧彈力之外的力做多少正功，物體的機械能就增加多少(2)除重力和彈簧彈力之外的力做多少負功，物體的機械能就減少多少(3)W＝ΔE一對相互作用的滑動摩擦力的總功內(nèi)能變化(1)作用于系統(tǒng)的一對滑動摩擦力一定做負功，系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)Q＝Ff·L相對2.應(yīng)用功能關(guān)系解題的基本步驟(1)明確研究對象．(2)分析物體的運動過程并畫圖展示．(3)分析力對研究對象的做功情況和能量轉(zhuǎn)化形式．(4)根據(jù)動能定理或能量守恒定律列方程求解．能量守恒定律1．內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式

為另一種形式，或者從一個物體

到別的物體，在

的過程中，能量的總量 ．2．表達式：ΔE減＝

．轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移保持不變ΔE增1．對定律的理解(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路．2．應(yīng)用定律解題的步驟(1)分清有多少形式的能，如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等發(fā)生變化．(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式．(3)列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增．2.如圖所示，一個小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對于其機械能的變化情況，下列判斷正確的是(

)A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加D．重力勢能減小，動能增加，機械能不變答案：B

如圖所示，在升降機內(nèi)固定一光滑的斜面體，一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連，彈簧與斜面平行．整個系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中A．物塊A的重力勢能增加量一定等于mghB．物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和C．物塊A的機械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和D．物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧拉力做功的和答案：CD

功能關(guān)系的選用技巧1．在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中，若只涉及動能的變化用動能定理分析．2．只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析．3．只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關(guān)系分析．4．只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關(guān)系分析．從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h.設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為Ff.下列說法正確的是(

)A．小球上升的過程中動能減少了mghB．小球上升和下降的整個過程中機械能減少了FfhC．小球上升的過程中重力勢能增加了mghD．小球上升和下降的整個過程中動能減少了Ffh答案：C【變式訓(xùn)練】3.(2012·上海高考)如圖，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接，跨過固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍．當(dāng)B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放，B上升的最大高度是(

)A．2R

B．5R/3C．4R/3

D．2R/3答案：C

如圖所示，質(zhì)量為m的長木塊A靜止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一質(zhì)量為m的滑塊B，已知木塊長為L，它與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用水平向右的恒力F拉滑塊B.(1)當(dāng)長木塊A的位移為多少時，B從A的右端滑出？(2)求上述過程中滑塊與木塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能．摩擦力做功及摩擦生熱問題

當(dāng)把滑塊B拉離A時，B的位移為A的位移與A木塊長度之和．如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行，將一個物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到達傳送帶頂端．下列說法正確的是(

)A．第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不

B．第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加

C．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機械能的增加

D．物體從底端到頂端全過程機械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱答案：C

如圖所示，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(

)A．重物的重力勢能減少B．重物的重力勢能增大C．重物的機械能不變

D．重物的機械能減少答案：AD碰撞前物塊和小車已經(jīng)相對靜止，而小車可繼續(xù)向右運動(物塊始終在小車上)，小車運動過程中和圓弧無相互作用．已知圓弧半徑R＝1.0m，圓弧對應(yīng)的圓心角θ為53°，A點距水平面的高度h＝0.8m，，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.試求：(1)開始施力的瞬間小物塊的加速度；(2)物塊達到的最大速度是多少？答案：(1)2m/s2

(2)0.4m/s

如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ＝53°，BD為半徑R＝4m的圓弧形軌道，且B點與D點在同一水平面上，在B點，斜面軌道AB與圓弧形軌道BD相切，整個軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑，在A點處有一質(zhì)量m＝1kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C兩點后從D點斜拋出去，最后落在地面上的S點時的速度大小vS＝8m/s，已知A點距地面的高度H＝10m，B點距地面的高度h＝5m，設(shè)以MDN為分界線，其左邊為一阻力場區(qū)域，右邊為真空區(qū)域，g取10m/s2，cos53°＝0.6，求：(1)小球經(jīng)過B點時的速度為多大；(2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點時對軌道的壓力為多大；(3)小球從D點拋出后，受到的阻力Ff與其瞬時速度方向始終相反，求小球從D點到S點的過程中阻力Ff所做的功．答案：(1)10m/s(2)43N(3)－68J

如圖所示，將一質(zhì)量為m＝0.1kg的小球自水平平臺右端O點以初速度v0水平拋出，小球飛離平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC，并沿軌道恰好通過最高點C，圓軌道ABC的形狀為半徑R＝2.5m的圓截去了左上角1