第八章 习题课1 动能定理和机械能守恒定律的综合应用-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）

第八章 机械能守恒定律 习题课1：动能定理和机械能守恒定律的综合运用 规律 比较　　 机械能守恒定律 动能定理 表达式 E1＝E2 ΔEk＝－ΔEp ΔEA＝－ΔEB W＝ΔEk 使用范围 只有重力或弹力做功 无条件限制 研究对象 物体与地球组成的系统 质点 物理意义 重力或弹力做功的过程是动能与势能转化的过程 合外力对物体做的功是动能变化的量度 动能定理和机械能守恒定律的比较 1 应用角度 守恒条件及初、末状态机械能的形式和大小 动能的变化及合外力做功情况 选用原则 (1)无论直线运动还是曲线运动，条件合适时，两规律都可以应用，都要考虑初、末状态，都不需要考虑所经历过程的细节 (2)能用机械能守恒定律解决的问题都能用动能定理解决；能用动能定理解决的问题不一定能用机械能守恒定律解决 (3)动能定理比机械能守恒定律应用更广泛、更普遍 动能定理和机械能守恒定律的比较 1 例1 如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，求a球可能达到的最大高度为多少？ 动能定理和机械能守恒定律的比较 1 解：在b球落地前，a、b两球组成的系统机械能守恒，且a、b两球速度大 小相等，设速度为v，则求解速度的方法如下： 解法一：根据机械能守恒ΔE初=ΔE末，取地面处的重力势能为零，则初状态系统的机械能为3mgh，末状态的机械能为 ， 根据机械能守恒知 解得v= 。 b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，这个过程中机械能守恒，由 解得Δh= ，所以a球可能达到的最大高度为1.5h。 动能定理和机械能守恒定律的比较 1 解法二：根据动能定理 系统重力做的功等于系统动能的变化， 则有 解得v= 。 b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，这个过程由动能定理得 ，Δh= 所以a球可能达到的最大高度为1.5h。 答案：1.5h 动能定理和机械能守恒定律的比较 1 动能定理和机械能守恒定律都可以用来求能量或速度，但侧重