专题3：机械能守恒定律的应用（课件） -2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第二册）.

主讲老师：陈庆威 第八章：专题3 机械能守恒定律的应用 （两课时） 高中物理必修第二册课件 目录 CONTENT 高中物理必修第二册课件 单个物体 绳连物体 杆连物体 标题文本预设 弹簧连接体 高中物理必修第二册课件 机械能守恒的判断方法 00. 1．直接判断：用机械能的定义分析动能和势能的和是否变化。 2．用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。 3．用能化来判断：若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。 单个物体 第一类应用 高中物理必修第二册课件 例题精选 01. 【典例1】如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其减速运动的加速度大小为，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（    ） A．重力势能增加了 B．机械能损失了 C．动能损失了 D．克服摩擦力做功 【参考答案】A 高中物理必修第二册课件 例题解析 03. A．物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则此过程中物体的重力势能增加了，A正确；BD．由牛顿第二定律可得解得所以物体克服摩擦力做的功为 则机械能损失了，BD错误；C．物体在运动过程中合外力做的总功为所以其动能损失了，C错误。故选A。 高中物理必修第二册课件 例题精选 04. 【典例2】如图所示，总长为，质量分布均匀的铁链放在高度为的光滑桌面上，有长度为的一段下垂，，重力加速度为，则铁链刚接触地面时速度为（　　） A． B． C． D． 【参考答案】D 高中物理必修第二册课件 例题解析 05. 根据题意，设铁链的质量为，铁链刚接触地面时速度为，取地面为零势能面，由机械能守恒定律有 解得，故选D。 高中物理必修第二册课件 例题精选 06. 【典例3】（多选）如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．轻质绳长为 B．当时，轻质绳的拉力大小为 C．小球在最低点受到的最小拉力为5a D．若把轻绳换成轻杆，则从最高点由静止转过的过程中杆始终对小球产生支持力 【参考答案】AB 高中物理必修第二册课件 例题解析 07. A．小球在最高点时，由牛顿第二定律由图像可知mg=a,解得,选项A正确；B．当时，轻质绳的拉力大小为,选项B正确；C．小球在最高点时最小速度为则由,解得最低点受到的最小拉力为T2=6a,选项C错误； D．若把轻绳换成轻杆，则从最高点由静止转过90°的过程中开始时杆对小球的作用力为支持力；转到水平位置时由杆的拉力提供向心力，即此时杆对球的作用力是拉力，所以在小球从最高点由静止转过90°的过程中，杆对小球的作用力开始时是支持力，然后是拉力。故D错误。故选AB。 高中物理必修第二册课件 例题精选 08. 【典例4】如图，在竖直平面内有由圆弧和圆弧组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。弧的半径为R，弧的半径为。质量为m的小球从A点正上方处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。 （1）求小球刚过B点时对轨道的压力大小； （2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。 高中物理必修第二册课件 例题解析 09. 【答案】（1）6mg；（2）能 【解析】（1）从释放到B点由机械能守恒可知 在B点时，解得NB=6mg 由牛顿第三定律可知小球刚过B点时对轨道的压力大小NB＇=NB=6mg （2）假设能到达C点，则最小速度满足解得 从B到C由机械能守恒可知解得 可知小球恰能沿轨道运动到C点。 绳连模型 第二类应用 高中物理必修第二册课件 常见模型及点拨 01. 重点点拨 分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等。用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。 对于单个物体，一般绳上的力要做功，机械能不守恒；但对于绳连接的系统，机械能则可能守恒。 常见模型 高中物理必修第二册课件 例题精选 02. 【典例5】一轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球的2倍，B球离地面高h，由静止释放小球B，重力加速度为g，滑轮质量忽略，阻力不计，则（    ） A．A球上升的最大高度为h B．B球下落过程机械能守恒 C．当B球刚好落地时，A球的速度大小是 D．B球下落过程中A球的机械能减少 【参考答案】C 高中物理必修第二册课件 例题解析 03. A．A球上升h时有一定的速度，由于惯性还会继续上升，A错误； BD．B球下落过程，绳上的拉力对B球做负功，B球机械能减少，绳上的拉力对A球做正功，A球机械能增多，BD错误； C．B球下落过程，系统机械能守