内容正文:
机械能守恒应用
第八章 机械能守恒定律
8.4.3 系统机械能守恒
第一课时
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学习目标及任务
机械能守恒定律
>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:重力势能、弹性势能与动能统称为机械能
◆守恒条件:单个物体-----只有重力或弹力做功
>定律的表达形式:
(1)初状态的总机械能等于末状态的总机械能
注意选取零势能面
(2)减少的势能等于增加的动能
无需选取零势能面
*(3)如果系统由两个物体A、B组成,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能
无需选取零势能面
系统机械能守恒
(一)研究对象:多个物体(与地球)构成的系统
(二)守恒条件
①做功角度:除了重力或弹力做功之外,系统内的其他力做功之和为零。
②能量角度:只有系统内动能和势能间相互转化。
系统机械能守恒
(三)表达式
守恒观点:
转换观点:
转移观点:
【例】小球自A点由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短。不计弹簧的质量和空气阻力,在小球由a→b→C的运动过程中( )
A.小球的机械能守恒
B.小球和弹簧的总机械能守恒
C.小球在b点动能最大
D.在c点的弹性势能等于小球从a到c减少的重力势能
小结:只有重力、弹力做功,动能与势能相互转化,系统机械能守恒
【例2】如图所示,两物块质量分别为M、m,且M>m。滑轮轻质光滑,空气阻力不计。则物块M在下降过程中( )
A.M的机械能增加
B.m的机械能增加
C.M和m的总机械能增加
D.M和m的总机械能守恒
解析:
设物块M下降h时,M、m速度大小为V,绳对M、m拉力分别为T、T ',由动能定理
系统重力势能减少量等于系统动能增加量,系统机械能守恒
解析:
怎么理解?
------m机械能的增加量,等于M机械能的减少量
【例2】如图所示,两物块质量分别为M、m,且M>m。滑轮轻质光滑,空气阻力不计。则物块M在下降过程中( )
A.M的机械能增加
B.m的机械能增加
C.M和m的总机械能增加
D.M和m的总机械能守恒
求:物块M从静止开始下降距离h(m未落地)
时速度的大小是多少?
解:由系统机械能守恒:
由做功角度出发,