8.4.3机械能守恒定律——系统机械能守恒-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

山东省 高一物理翻转课堂课时学案 课 题 §8.4-3系统机械能守恒 编制人 审核人 自 学 质 疑 学 案 目标导学 学 习 目 标 是否达标 识记 理解 应用 理解机械能守恒定律 掌握判断机械能守恒的方法 学会判断系统的机械能是否守恒 重点 难点 学会用能量分析法判断系统机械能守恒 问题记录 学 案 内 容 请同学们将预习中的疑难问题写出来。 一、知识回顾 1．对机械能守恒条件的理解 (1)只有重力做功，只发生动能和重力势能的相互转化． (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、弹性势能、重力势能的相互转化． (4)除受重力和弹力外，其他力也做功，但其他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为零． 2．判断机械能守恒的方法 (1)做功分析法(常用于单个物体) (2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统) (3)机械能的定义法：机械能等于动能与势能之和，若一个过程中动能不变，势能变化，则机械能不守恒，如匀速上升的物体机械能增加． 班级 小组 姓名 使用时间 年 月 日 编号 25 第1页 学 案 内 容 学生纠错 例一： 如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的轻质细线连接，跨过固定在水平地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的3倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放（A落地时，立即烧断细线），B上升的最大高度是（　　） A． B． C． D．2R 思考：1.A球机械能守恒吗？B球机械能守恒吗？ 2.A、B组成的系统机械能守恒吗？ 自测1：如图所示，光滑细杆AB、AC在A点连接，AB竖直放置，AC水平放置，两中心有孔的相同小球M、N，分别套在AB和AC上，并用一不可伸长的细绳相连，细绳恰好被拉直，现由静止释放M、N，在N球碰到A点前的运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．M球的机械能守恒 B．M球的机械能增大 C．M球和N球组成的系统机械能守恒 D．绳的拉力对N球做负功 【总结归纳】 应用机械能守恒定律解题的一般步骤 (1)根据题意选取研究对象； (2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒． (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在此过程中的初状态和末状态的机械能． (4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解． 请同学们记录自己的错题并分析原因。 第2页 训 练 展 示 学 案 学生笔记 学 案 内 容 练习2：如图所示，长度为L的细轻杆的一端与质量为m的小球相连，可绕O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，a、b分别表示轨道的最低点和最高点，重力加速度为g，现给小球a一个水平初速度v0，求小球到达最高点b的速度大小 练习3：如图所示，刚性细直棒长为2l，质量不计，其一端O用光滑铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定一个质量为4m的小球A，在细棒的另一端固定一个质量为m的小球B.将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无摩擦的转动，求该系统转至竖直位置时A的速度大小。 练习4：如图所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，mB>mA，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦地转动．现使轻杆从水平位置无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆转到竖直位置时B的速度大小。 第3页 学 案 内 容 学生笔记 练习5：如图所示，长度均为L的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球．支架悬挂在O点，可绕过O点且与支架所在平面垂直的固定轴转动．开始时OB与地面垂直，放手后支架开始运动．重力加速度为g，在不计任何阻力的情况下，求A球运动到最低点时速度大小。 练习6：如图所示，在一个固定的十字架上(横竖两杆连接点为O点)，A球套在竖直杆上，B球套在水平杆上，A、B两球用长度为L的刚性轻杆连接，并保持静止．由于微小扰动，B球从O点开始由静止沿水平杆向右运动．A、B两球的质量分别为mA、mB，不计一切摩擦，A、B球均可视为质点．求A球运动到O点时的速度大小.（初始位置杆与水平夹角为θ） 自 我 反 思 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$