8.4 机械能守恒定律-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

物理必修第二册课堂学案 A.1:5 B.2:5 4(动能史理在曲线运动的应用)如图所示，一固 C.3:5 D.4:5 定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC,半径 3.(利用动能史理求变力做功)如图所示，一质量 为R=0.5m,轨道在C处与粗糙的水平面相 为m的小球，用长为1的轻绳悬挂于O点的正 切，在D处有一质量n=1kg的小物体压缩着 下方P点.球在水平拉力的作用下，在竖直平 弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向 面内从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖 左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为 直方向夹角为a.已知重力加速度为g 0.25,物体通过C点后进入圆轨道运动，恰好 (1)求在此过程中水平拉力做的功W: 能通过半圆轨道的最高点A,最后又落回水平 (2)若小球在水平拉力F=mg作用下，从P点 面上的D点(g取10m/s2,不计空气阻 运动到Q点，求小球在Q点的速度大小 力)，求： (1)物体到C点时的速度： (2)弹簧对物体做的功. 友情提示完成Ps课时作业（二十二） 第4节机械能守恒定律 答案精解Pw [学习目标]1.了解人们追寻守恒量和建立“能量”概念的漫长过程（物理观念）.2.知道什么是机械 能，知道物体的动能和势能可以相互转化（物理观念）.3.知道机械能守恒的条件，会判断一个过程机械 能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题（科学思维）. ·92· 第八章机械能守恒定律 课前，教材预案 教材梳理 知识点三机械能守恒定律 知识点一追寻守恒量 1.内容：在只有 或 做功的物体 伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图 系统内， 与 可以互相转化， 所示 而 保持不变 2.表达式：号m话+mg 或Ea十 将小球由斜面A上某位置由静止释放，如果空 气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B 3.应用机械能守恒定律解决问题只需考虑运动 上速度变为0（即到达最高点）时的高度与它出 伤 和 ,不必考虑两个状态间 发时的高度 ,不会更高一点，也不会 过程的细节，即可以简化计算. 更低一点.这说明某种“东西”在小球运动的过 I自主检测 程中是不变的. 1.判断下列说法的正误. 知识点二动能与势能的相互转化 (1)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力 1,重力势能与动能的转化 作用. () 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物 (2)合力为零，物体的机械能一定守恒.() 体的重力势能 ,动能 ,物体 (3)合力做功为零，物体的机械能保持不变. 的 转化为 :若重力对物体做 () 负功，则物体的重力势能 ,动能 物体的 转化为 (4)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒. 2.弹性势能与动能的转化 () 只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则 2.如图所示，桌面高为h,质量为m的小球从离 弹簧的弹性势能 ,物体的动能 桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，重力 弹簧的 转化为物体的 ;若弹 加速度为g,以桌面所在水平面为参考平面，则 力对物体做负功，则弹簧的弹性势能 小球落到地面前瞬间的机械能为 物体的动能 ,物体的 转化为 弹簧的 3.机械能： 与 统称 为机械能. 课堂深度探究 考点一对机械能守恒定律的理解 (3)在D处加一钉子，小球仍由A摆下，为什 【情境导学】如图所示的摆球实验中，忽略空气 么会重新回到原来的高度？ 阻力. (1)当小球自A由静止释放运动到C的过程 中，小球高度不断减小，速度不断增大，能量是 怎么转化的？ (2)当小球由C运动到B的过程中，小球高度 不断升高，速度不断减小，能量是怎么转化的？ ·93· 物理必修第二册课堂学案 【知识拓展】 木块一起共同摆到一定高度，从子弹开始射 L.机械能守恒的几种情况 入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说 (1)只有重力做功，只发生动能和重力势能的 法正确的是 () 相互转化. (2)只有系统内弹力做功，只发生动能和弹性 势能的相互转化. (3)只有重力和系统内弹力做功，只发生动能、 A.子弹的机械能守恒 弹性势能、重力势能的相互转化。 B.木块的机械能守恒 (4)除受重力和弹力外，其他力也做功，但其他 C.子弹和木块总机械能守恒 力做功的代数和始终为零 注意：机械能守恒的物体所受合外力不一定 D.子弹和木块上摆过程中机械能守恒 为零 考点二 机械能守恒定律的应用 2.判断机械能守恒的方法 【知识拓展】 (1)做功分析法（常用于单个物体） 1.机械能守恒定律的不同表达式 只有重力对物体做功 物体 分析 明确各 项目 表达式 物理意义 说明 物体→力做功 或者有其他力对物休 机械 从守恒 E+E = 初状态的机械能 必先选 受力 情况 做功，但其他力做的 能守 的角度 恒 Ea十E或等于末状态的机 零势能 总功为0 看 E利=E未 械能 面 (2)能量分析法（常用