1.5.2机械能守恒定律的应用(课件)-【上好课】2021-2022学年高中物理同步备课系列（鲁科版2019必修第二册）

1.5.2机械能守恒定律的应用 鲁科版（2019） 授课人：上好课 第一章 【上好课】2021-2022学年高中物理同步备课系列 必修第二册 1 目录 CONTENT 1 单个物体的机械能守恒 2 系统的机械能守恒 3 机械能守恒定律的其他及综合应用 2 （1）EK2+EP2=EK1+EP1 即E2=E1 3.表达式： 守恒观点 （必须先选0势能面） 转化观点 转移观点 （2）ΔEk=-ΔEp 或 ΔEk增＝ΔEp减 （3）ΔEA=-ΔEB 或 ΔEA增＝ΔEB减 意义：初末状态机械能相等 意义：系统势能的减小量（增加量）等于动能的增加量（减小量） 意义：系统只有A、B两物体（部分）时，A增加（减少）的机械能等于B减少（增加）的机械能。 （4）ΔE=0 意义：系统机械能变化量为0 1.内容： 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 机械能守恒定律 2.适用对象：单个质点、多个物体组成的系统 … 对比项目 机械能守恒定律 动能定理 不同点 需要判断是否满足守恒条件，需要确定零势能面 不需要选参考面，一般不考虑适用条件 相同点 只需考虑初、末状态，不用考虑中间过程 应用范围 能用机械能守恒定律解决的问题一般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 结论 动能定理比机械能守恒定律应用更广泛，更普遍 动能定理与机械能守恒定律的区别 1、能用机械能守恒定律的，都能用动能定理；能用动能定理的，不一定能用机械能守恒定律，因为有的不符合守恒条件。 2、机械能守恒定律只涉及能量，不涉及功，功隐含于能量的转化中；动能定理只涉及功和动能，其他能量隐含于功中。 3、他们都是能量守恒的不同表现。 01 Part one 单个物体的机械能守恒 6 一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法： （1）物体在运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒。 （2）动能与重力势能变化量的绝对值相等。 机械能守恒定律的应用 解题方法： 一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点，把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来，并使之相等。 注意点：在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中，常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。 解:A→B,机械能守恒，以地面为参考平面， 【例1】如图，物体从A点沿固定在地面的半圆形碗内下滑，碗半径为R，碗内面光滑，物体滑到B点时的速度是多少？(BO与水平方向成30o夹角) B 30o O A→B,动能定理 【例2】如图所示，质量为m的物体以某一初速v0从A点向下沿光滑的轨道运动，不计空气阻力，若物体通过最低点B的速度为 ，求： (1)物体在A点时的速度； (2)物体离开C点后还能上升多高． A→B，机械能守恒 B→最高点，机械能守恒 解：以B点所在平面为参考平面 02 Part two 系统的机械能守恒 10 二、系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统，其机械能是否守恒，要看两个方面 （1）系统以外的力是否对系统对做功，系统以外的力对系统做正功，系统的机械能就增加，做负功，系统的机械能就减少。不做功，系统的机械能就不变。 （2）系统间的相互作用力做功，不能使其它形式的能参与和机械能的转换。系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能。 系统间的相互作用力分为三类： 刚体产生的弹力：比如轻绳的弹力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力等 弹簧产生的弹力：系统中包括有弹簧，弹簧的弹力在整个过程中做功，弹性势能参与机械能的转换。 其它力做功：比如炸药爆炸产生的冲击力，摩擦力对系统对功等。 在前两种情况中，轻绳的拉力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力做功，使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移，系统的机械能还是守恒的。虽然弹簧的弹力也做功，但包括弹性势能在内的机械能也守恒。但在第三种情况下，由于其它形式的能参与了机械能的转换，系统的机械能就不再守恒了。 （1）轻绳连体类 这一类题目，系统除重力以外的其它力对系统不做功，系统内部的相互作用力是轻绳的拉力，而拉力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换，并没有其它形式的能参与机械能的转换，所以系统的机械能守恒。 【例1】如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为M的砝码相连，已知M=2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速度是多少？ 【例2】如图所示，一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为mA、mB的A、B两物块，滑轮的质量以及所有摩擦不计，已