高一物理第七章第八節(jié)-機械能定恒定律

§機械能守恒定律機械能的定義：E=Ek+Ep動能Ek=mv2/2機械能E勢能Ep重力勢能Ep=mgh彈性勢能Ep=kx2/2清江中學(xué)動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化下坡：重力做正功，重力勢能減少重力勢能轉(zhuǎn)化為動能上坡：重力做負功，重力勢能增加動能轉(zhuǎn)化為重力勢能清江中學(xué)清江中學(xué)動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化彈力對模型飛機做正功彈性勢能減少彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能清江中學(xué)動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化清江中學(xué)上述幾個例子中，系統(tǒng)的機械能的變化情況是怎樣的?通過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式我們已經(jīng)知道動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就來定量討論這個問題。

清江中學(xué)重力做功與重力勢能的變化關(guān)系？動能定理的表達式和意義？——合外力對物體做了多少功，物體的動能就變化多少?！亓ξ矬w做了多少功，物體的重力勢能就變化多少。清江中學(xué)如下圖中，質(zhì)量為m的物體均從高為h1的A點運動到高為h2的B點，求這四個過程中重力對物體做的功？若物體在A點的速度為v1，所有阻力均不計，求物體到達B點時的動能Ek2由動能定理知：清江中學(xué)上述四例中有何共性？即：上式表示：動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變。1.只有重力做功；2.動能與勢能在相互轉(zhuǎn)化。清江中學(xué)可見，在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。如圖滑雪者沿斜面下滑時，忽略阻力，阻力不做功；雪面的支持力與運動方向垂直，也不做功；只有重力做功。同樣可以證明，在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。清江中學(xué)

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能也保持不變，這就是機械能守恒定律．

1、內(nèi)容2、表達式EK2+EP2=EK1

+EP1即E2=E1清江中學(xué)判斷下列各題中物體的機械能是否守恒？清江中學(xué)如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動。在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是清江中學(xué)把質(zhì)量為0.5kg的石塊從10m高處以30度角斜向上拋出（如圖所示），初速度Vo＝5m/s，求:石塊落地時的速度是多大？清江中學(xué)把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺，擺長為l，最大偏角為θ。小球運動到最低位置時的速度是多大？OBAθlGFT清江中學(xué)用機械能守恒定律解決問題的一般步驟

1．選取研究對象——系統(tǒng)或物體．2．根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程．進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒．3．恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初末狀態(tài)時的機械能．4．根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解．

清江中學(xué)用機械能守恒定律解題得到什么啟發(fā)1、機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便．2、用機械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機械能，要分析機械能守恒的條件．清江中學(xué)1、質(zhì)量m=5kg的鉛球，從距地面高h=1m的位置從靜止下落，若忽略空氣阻力?；卮鹣铝袉栴}：（g=10m/s2）a、運用動能定理計算鉛球接觸地面前瞬間的瞬時速度大小。b、計算整個過程中鉛球重力勢能的變化量。c、從能量轉(zhuǎn)化的角度分析整個下落過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。d、鉛球在整個下落過程中，動能變化量與勢能變化量之間存在什么樣的定量關(guān)系？e、鉛球在下落過程中機械能是否守恒？試從能量轉(zhuǎn)化的角度分析。清江中學(xué)2、質(zhì)量m=5kg的鉛球，從距地面高h=1m的位置從靜止下落，但考慮空氣阻力，設(shè)鉛球下落過程中所受空氣阻力為重力的0.01倍

。回答下列問題：（g=10m/s2）a、運用動能定理計算鉛球接觸地面前瞬間的瞬時速度大小。b、計算整個過程中鉛球重力勢能的變化量。c、從能量轉(zhuǎn)化的角度分析整個下落過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。d、鉛球在下落過程中機械能是否守恒？試從能量轉(zhuǎn)化的角度分析。清江中學(xué)物體在地面附近以2m/s2的加速度勻減速豎直上升,則在上升過程中,物體的機械能的變化是:

A、不變C、增大

D、無法確定B、減小清江中學(xué)

下列說法正確的是：

A.作勻速直線運動的物體機械能一定守恒；

B.做變速運動的物體機械能可能守恒；

C.若重力不做功，則機械能一定不守恒；

D.做勻變速直線運動的物體機械能一定守恒?！敬鸢浮緽清江中學(xué)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列敘述中正確的是：

A.重力勢能和動能之和保持不變；

B.重力勢能和彈性勢能之和保持不變；

C.動能和彈性勢能之和保持不變；

D.重力勢能、彈性勢能和動能之和保持不變。

【答案】D清江中學(xué)在離地高為H=5m的位置，以速度v0=10m/s豎直向下拋出一小球，球與地面碰后又