8.4.1 机械能守恒定律（第2课时系统机械能守恒定律）课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第4节 机械能守恒定律 （第2课时） 一、系统机械能守恒定律 二、类型(一)　轻绳模型 第4节 机械能守恒定律(第2课时) 三、类型(二)　轻杆模型 四、类型(三)　轻弹簧模型 五、类型(四)　非质点类模型 思考1:绳拴两物体，在B下落过程中A的E机守恒吗？ 结论：A的机械能在增加，ΔE= WT 思考:由A、B构成的系统机械能守恒吗？ A、B构成的系统机械能守恒。 不计一切阻力 不计一切阻力 思考2:杆连两物体，在转动过程中A球的E机守恒吗？ 结论：A的机械能不守恒，ΔE= W杆 A、B构成的系统机械能守恒。 FN S FN S/ 思考:由A、B构成的系统机械能守恒吗？ 思考3:直接连接的两物体，在运动过程中E机守恒吗？ 结论：单个物体不守恒，但系统机械能守恒 不计一切阻力 不计一切阻力 结论:在只有弹簧弹力做功的情况下，小球的动能和 弹簧的弹性势能每个位置EK+EP的和保持不变。 思考4:小球在和弹簧作用的系统，小球机械能守恒吗？ W弹= 1 2 - mv12 1 2 mv22 W弹= EP1-EP2 EP1-EP2= 1 2 - mv12 1 2 mv22 EP1-EP2= EK2-EK1 光滑水平面 原长 F弹 V1 V2 弹簧: EP1+EK1= EP2+EK2 思考:小球和弹簧这个系统机械能守恒吗？ 结论:小球E不守恒 v0 A B A B Ff Ff l1 l2 Δl 思考5:系统内力中的摩擦力做功对系统的机械能是否影响? A对B做的功WAB=______ B对A做的功WBA=______ Ffl1 -Ffl2 结论:一对内力Ff对系统做负功。导致系统E减小 WAB+WBA=___________ Ffl1-Ffl2 =-FfΔl VB VA -0 1 2 = mBvB2 1 2 - mAv02 1 2 = mAvA2 1 2 = mBvB2 1 2 - mAv02 1 2 + mAvA2 光滑水平面 FfΔl= 1 2 mAv02 - 1 2 ( mBvB2 1 2 + mAvA2) =EK初-EK末 一、系统机械能守恒定律 1.内容： 一个系统，若只有系统内力中的弹力做功， 2.表达式： 或 3.成立条件： 只有弹力做功。 注意: (1)绳、杆、接触弹力对两物体做功抵消， 使E在两物体之间转移，系统E守恒。 每个物体机械能不守恒，但总机械能守恒。 E减= E增 E初= E末 (2)簧弹力对物体做的功不能抵消， 使E在物体和弹簧间转移。包括弹簧的系统E守恒 (3)Ff对两物体做功不能抵消， FfΔl==EK初-EK末 类型(一)　轻绳模型 1．常见情境 (1)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。 (2)用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。 (3)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。　　 类型(一)　轻绳模型 1．常见情境 2．三点提醒 【典例1】(多选)如图所示，A、B质量分别为 m和3m，通过一条轻绳跨过定滑轮相连，一开始手托着两球，B离地面为h，不计各部分的摩擦阻力，则静止释放B，下降h马上粘在地面上不动，下列说法正确的是（ ） A. B着地时A物体的速度为 B. B着地后A还能升高2h C. A、B两物体机械能都不守恒 D. A、B构成的系统机械能守恒 CD 法2:对系统由E减=E增得 3mgh= ( 3mv2-0) 1 2 A h +( mv2-0) 1 2 +mgh 2mgh=2mv2 得v= gh 法1:对系统由E初=E末 选地面为参考平面。 对A由E减=E增得 A hx mv2= 1 2 mghx 得hx= h 1 2 B h 【典例2】如图所示，A的质量为2m，物体B质量为 m ，通过轻绳跨过定滑轮相连．斜面光滑，且与水平面成θ=300，不计绳子和滑轮之间的摩擦．开始时 A 物体离地的高度为h , B 物体位于斜面的底端，用手托住 A 物体， A 、B 两物体均静止．撤去手后，求：(1) A 物体将要落地时的速度多大？ (2) A 物落地后， B 物由于惯性将继续 沿斜面上升，则 B 物在斜面上的最远点 离地的高度多大？ 解（1）对系统由E减=E增得 2mgh= ( 2mv2-0) 1 2 +( mv2-0) 1 2 +mghsin300 得v= gh （2）对B由E减=E增得 mv2= 1 2 mghx 得hx= h 1 2 则HB= hsin300+hx =h 【典例3】(多选)如图所示，一个质量为m1=m 的有孔