4.5機(jī)械能守恒定律課件高一下學(xué)期物理教科版

機(jī)械能守恒定律機(jī)械能思考：什么是機(jī)械能？它包含哪些特殊形式的能量？如何理解機(jī)械能這個(gè)物理量？機(jī)械能動(dòng)能勢能重力勢能彈性勢能機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對性。選定參考平面和參考系才能確定機(jī)械能。問題探究思考：物體動(dòng)能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，它的機(jī)械能遵循怎樣的規(guī)律呢？問題：物體做如下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過高度h1

的A點(diǎn)時(shí)速度為

v1，運(yùn)動(dòng)至高度h2

的B點(diǎn)時(shí)速度為

v2，不計(jì)任何阻力，取地面為參考平面，試分析物體在

A

點(diǎn)和

B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。h1v1v2h2ABv1ABv2h1h2v1ABv2h1h2h1v1v2h2AB問題探究思考：物體動(dòng)能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，它的機(jī)械能遵循怎樣的規(guī)律呢？h1v1v2h2ABv1ABv2h1h2v1ABv2h1h2h1v1v2h2AB在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。問題探究思考：動(dòng)能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體系的機(jī)械能遵循怎樣的規(guī)律呢？在彈性勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有彈力做功，動(dòng)能和彈性勢能之和保持不變。Fv問題探究思考：動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能轉(zhuǎn)化時(shí)，物體系的機(jī)械能遵循怎樣的規(guī)律呢？在只有重力和彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能的總量保持不變。vF機(jī)械能守恒定律思考：你能歸納動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體系機(jī)械能守恒的條件嗎？在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢能會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。末態(tài)機(jī)械能初態(tài)機(jī)械能勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量例題賞析思考：請根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)及動(dòng)能定理分析解決下列問題。例題：光滑的傾斜軌道與半徑為

R

的光滑圓形軌道相連接，質(zhì)量為

m

的小球在傾斜軌道上某處由靜止釋放，要使小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，小球釋放點(diǎn)離圓形軌道最低點(diǎn)多高？Rh例題賞析思考：例題：在高0.8m的平臺(tái)上安裝一水平彈簧槍，彈簧槍射出一個(gè)質(zhì)量為100g的小鋼球，落在距平臺(tái)水平距離為4m的地板上。求彈簧槍內(nèi)彈簧壓縮時(shí)具有的彈性勢能，g取10m/s2。請根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)及動(dòng)能定理分析解決下列問題。x=4mh=0.8m例題賞析思考：例題：質(zhì)量為

m

的小球由長為

L

的細(xì)線系住，細(xì)線另一端系于

O

點(diǎn)，線所能承受的最大拉力是9

mg。在

O

點(diǎn)正下方距

O

點(diǎn)h處有一枚釘子

C，現(xiàn)將小球和懸線拉至水平，然后由靜止釋放，欲使小球到達(dá)最低點(diǎn)后以C為圓心做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，試確定

h

應(yīng)滿足的條件。不計(jì)線與鐵釘碰撞時(shí)的能量損失。請根據(jù)機(jī)械能守恒定律及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)分析解決下列問題。OC例題賞析思考：例題：用長為

L

的細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為

m

的小球，再把小球拉到

A

點(diǎn)使懸線與水平方向成

30°夾角，然后松手。小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方

B

點(diǎn)懸線對球的拉力多大？請根據(jù)機(jī)械能守恒定律及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)分析解決下列問題。AB30o例題賞析思考：例題：一溜冰的小孩質(zhì)量為

m

=

30

kg，滑離左側(cè)平臺(tái)后作平拋運(yùn)動(dòng)，恰能沿圓弧切線從A點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，A、B為圓弧上等高的兩端點(diǎn)。已知平臺(tái)與AB連線的高度差為

h

=

0.8

m，圓弧半徑為

R

=

2.0

m，對應(yīng)圓心角為θ=

106°。求（1）小孩從平臺(tái)滑出的速度；（2）小孩在圓軌道最低點(diǎn)對軌道的壓力。請根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)及機(jī)械能守恒定律分析解決下列問題。例題賞析思考：例題：以速度v0=12m/s沿地面滑行的光滑小球，運(yùn)動(dòng)到頂部水平的跳板上后由跳板飛出，當(dāng)跳板高度多大時(shí)，小球飛行的水平距離最大？這個(gè)最大水平距離是多少？（g=10m/s2）請根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律及有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決下列問題。v0vh例題賞析思考：例題：如圖所示，長為

2L

的輕桿OB，O

端裝有轉(zhuǎn)軸，B端固定一個(gè)質(zhì)量為m

的小球B，OB中點(diǎn)A固定一個(gè)質(zhì)量為

m

的小球A，若

OB

桿從水平位置靜止開始釋放轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，求

（1）A、B球擺到最低點(diǎn)的速

度大小各是多少？（2）輕桿對A、B球所做的功分別為多少？請根據(jù)機(jī)械能守恒定律及動(dòng)能定理分析解決下列問題。OAB例題賞析思考：例題：一固定斜面的傾角θ=30°，頂端有一定滑輪?？邕^滑輪的細(xì)線分別與物塊A、B連接，A的質(zhì)量為

4m，B的質(zhì)量為

m。開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升。物塊A與斜面間無摩擦。設(shè)當(dāng)A

沿斜面下滑S距離后（

S小于斜面的高度），細(xì)線突然斷裂。求物塊B

上升過程離地的最大高度H。請根據(jù)機(jī)械能守恒定律及動(dòng)能定理分析解決下列問題。AB例題賞析思考：例題：質(zhì)量分別為M=

10

kg和m=

1

kg的兩物塊用細(xì)繩通過光滑定滑輪連接，m放在傾角為θ=30°的光滑斜面上，斜面固定不動(dòng)，物塊