機械能守恒定律

7.8機械能守恒定律復(fù)習(xí)：1、本章我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？動能、重力勢能和彈性勢能2、動能和勢能如何表示？EP=1/2

kx2一、機械能1、概念：動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。總機械能為動能和勢能之和。2、表達式：3、機械能是標量，具有相對性：先選取參考平面和參考系才能確定機械能。（一般選地面為參考系）例一：物體質(zhì)量m=2kg在距地面10m高處，以10m/s的水平速度飛行，求它的總機械能為多少？動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化重力勢能轉(zhuǎn)化為動能vv動能轉(zhuǎn)化為重力勢能自由落體豎直上拋重力勢能減小動能增加動能減小重力勢能增加極限運動蹦極2008奧運蹦床冠軍何雯娜二、機械能之間可以互相轉(zhuǎn)化1、重力勢能和動能之間可以互相轉(zhuǎn)化，有重力做功。2、彈性勢能和動能之間可以互相轉(zhuǎn)化，有彈力做功。3、重力勢能和彈性勢能之間可以互相轉(zhuǎn)化，有重力和彈力做功。在只有重力做功的物體系統(tǒng)中(以自由落體運動為例）根據(jù)動能定理我們可以得①又因為重力做功使得小球的重力勢能減少了②①=②得移項EP1+EK1=EP2+EK2ΔＥＫ增（減）＝ΔＥＰ減（增）V0=0V1V2h1h2WG=mgh1-mgh2mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22結(jié)論：在只有重力做功的物體系統(tǒng)中，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。

在只有重力做功的情況下，機械能是守恒的；同樣作為機械能組成部分的彈性勢能，在只有彈力做功的物體系統(tǒng)中動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能保持不變。

三、機械能守恒定律

在只有重力做功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。1、內(nèi)容：表達式2、機械能守恒條件：vv0GGv0G（1）物體只受重力，不受其他力。自由落體運動豎直上拋運動平拋運動2、機械能守恒條件：（2）物體受重力或彈簧彈力，還受其他力，但其他力不做功。乙甲ABCA光滑斜面上運動的物體V0粗糙斜面上運動的物體V02、機械能守恒條件：（3）物體系統(tǒng)只受重力和彈簧彈力，不受其他力。小球和彈簧組成的系統(tǒng)在豎直方向上做往返運動。從離地面高20米處以10m/s的初速度水平拋出一個質(zhì)量為1Kg的鐵球，鐵球下落過程中在離地5m高處時的速度是多大？（不考慮空氣阻力）解：以地面為參考平面。v0h1h2（1）確定研究對象，畫出過程示意圖；應(yīng)用機械能守恒定律解題的一般步驟：（2）分析物體的受力，明確各力做功的情況，判斷是否符合機械能守恒的條件；（3）分析物體的運動，恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定物體初、末狀態(tài)的機械能（勢能和動能）；（4）根據(jù)機械能守恒定律列方程求解。例1：以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直向上拋出。若忽略空氣阻力，求（1）物體上升的最大高度（2）上升過程中何處重力勢能和動能相等？（1）5m(2)2.5m例2：如圖所示，半徑為R的半圓槽木塊固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球以某速度從A點無摩擦地滾上半圓槽，小球通過最高點B后落到水平地面上的C點，已知AC=AB=2R。求：①小球在B點時的速度？②小球?qū)點的壓力③小球在A點時的速度大小為多少？課堂小結(jié)1、機械能2、機械能守恒定律概念:表達式：機械能是標量，具有相對性。機械能之間可以互相轉(zhuǎn)化。內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)中，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。表達式機械能守恒定律成立的條件:只有重力或彈簧彈力做功。隨堂練習(xí)1、在下列的物理過程中，機械能守恒的有A．把一個物體豎直向上勻速提升的過程B．人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程C．汽車關(guān)閉油門后沿水平公路向前滑行的過程D．從高處豎直下落的物體落在豎立的輕彈簧上，壓縮彈簧的過程，對彈簧、物體和地球這一系統(tǒng)（BD）2、如圖所示，桌面離地高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由下落，不計空氣阻