内容正文:
5.4 机械能(2)
----机械能守恒
00
摆球为什么能长时间摆动?
秋千来回摆动的原因是什么?
00
高空抛物有很大的危害性,为什么高空抛物杀伤力那么大?
速度快
动能大
为什么高处落下的物体动能那么大?
00
篮球被举高
篮球重力势能增加
篮球重力势能减少
手对篮球做功
篮球掉落
重力势能去哪了?
转化为动能,动能增加
v
动能和势能可以相互 。
转换
动能与势能的相互转换
01
STEP
01
动能与势能的相互转换
动能和势能是如何转换的呢?
单摆实验
单摆:是能够产生往复摆动的一种装置(将不可伸长的细柔绳一端悬于定点,另一端结一小球。)
01
动能与势能的相互转换
单摆实验
单摆摆动过程中,动能和势能是如何转换的?
单摆小球在什么位置时动能最大?在什么位置时势能最大?
单摆摆动过程中动能和势能是什么关系?
01
动能与势能的相互转换
a
b
c
O
摆球从a→b→c→b→a往复运动(不计空气阻力)
a→b时,速度v、高度h如何变化?
v增大,h减小
动能增大、势能减小
b→c时,速度v、高度h如何变化?
v减小,h增大
动能减小、势能增大
哪点动能最大?哪点势能最大?
b点速度最快,位置最低,动能最大,势能最小
ac点速度为0,位置最高,势能最大,动能最小为0
01
动能与势能的相互转换
动能和重力势能相互转换的其他例子
滚摆
过山车
滑板比赛
01
动能与势能的相互转换
动能和弹性势能是否能相互转换?
弹簧一端连接墙壁,一端连接小球,地面光滑,小球来回运动
弹簧原长L
最左端
最右端
弹性势能最大
弹性势能最大
动能最大
01
动能与势能的相互转换
动能和弹性势能相互转换的其他例子
射箭:弹性势能→动能
铁丝网接炮弹:动能→弹性势能
网球回球:相互转换
01
动能与势能的相互转换
动能和重力势能、弹性势能三者能否同时相互转换?
设小球释放点为O
O
,弹簧上端为A
A
,弹力等于小球重力时的位置为B
B
,弹簧最低点为C
C
小球从O→A运动时,重力势能→动能,加速
小球从A→B运动时,受重力和弹簧支持力,但重力较大。
G
F支
小球加速向下,重力势能→动能、弹性势能
小球从B→C运动时,受重力和弹簧支持力,但弹力较大。
G
F支
小球减速向下,重力势能、动能→弹性势能
弹回:小球从C→B运动时,受重力和弹簧支持力,但弹力较大。
小球加速向上,弹性势能→动能、重力势能
弹回:小球从B→A运动时,受重力和弹簧支持力,但重力较大。
小球减速向上,弹性势能、动能→重力势能
弹回:小球从A→O运动时,只受重力。
小球减速向上,动能→重力势能
v
v
v
v
v
v
01
动能与势能的相互转换
动能、弹性势能、重力势能相互转换的例子
蹦床
蹦极
机械能和机械能守恒
02
STEP
02
机械能和机械能守恒
在科学中,我们把 能和 能统称为机械能。
动
势
机械能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
02
机械能和机械能守恒
单摆实验2
02
机械能和机械能守恒
a
b
c
O
单摆a、c高度一致说明什么?
摆球在a、c重力势能一致
即a→b→c能量转换的过程中,能量没有损失
a
b
O
若摆动过程中,摆线遇到阻碍物,摆球是否还能到达原来高度?
摆球仍能到达原来的高度
b→c’过程中,动能仍全部转换为重力势能
c’
结论:如果没有摩擦、没有外力做功,动能与势能之和 ,即机械能守恒。
保持不变
02
机械能和机械能守恒
如果没有摩擦、没有外力做功,机械能守恒,单摆就能一直摆动下去,现实中存在这种情况吗?
现实中,摆动的事物终会停下
注意:
1.机械能守恒是一种理想状态,生活中不可能出现
2.机械能守恒的前提是只有重力(或弹力)做功,动能和势能间发生转换。
02
机械能和机械能守恒
这个装置符不符合机械能守恒?
你觉得它有什么机关?
练习
03
STEP
03
练习
A
D
03
练习
D
B
03
练习
C
D
03
练习
A
03
练习
D
感谢聆听
加油
EVCapture4.0.2软件录制
Lavf58.28.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
EVCapture4.0.2软件录制
Lavf56.38.102
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
1.下列情景中,没有发生动能转化为势能的是( )
A.滑滑梯 B.荡秋千 C.跳水比赛 D.空中大翻转
2.立定跳远时的动作分解如图,在此过程中运动员( )
A.上升时,动能减小,势能减小 B.上升时,动能增大,势能增大
C.下落时,势能增大,动能减小 D.下落时,势能减小,动能增大
3.一颗陨石坠落在我国青海玉树,多地网友均目击到这颗陨石坠落时产生的火光。若下落过程中不考虑陨石的质量变化,则陨石在空中加速下落时( )
A.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能不变
B.重力势能不断增加,动能不断减小,机械能不变
C.重力势能不断增加,动能不断增加,机械能增加
D.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少
4.如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧,至弹簧压缩最大。在这过程中,机械能转化的情况是( )
A.重力势能→动能 B.重力势能→动能→弹性势能
C.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能 D.小球机械能不断减小
5.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
6.如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是( )
A.下降时动能转化为重力势能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
7.跳水运动员在3m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时受力平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法中正确的是( )
8.如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一高度。现将质量相同的两个小球分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别通过碗的最低点时,下列说法中错误的是( )
$$