8.4.3 机械能守恒定律 习题课 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦机械能守恒定律，通过阻力不计的抛体类、固定光滑圆弧类等六大典型应用模型，结合例题解析连接守恒条件与实际问题，构建从基础到复杂场景的学习支架。 其亮点在于聚焦模型建构与科学推理，以过山车轨道、悬点摆动等实例，引导学生用能量观念分析问题。学生能系统掌握不同情境下的守恒应用，教师可借助结构化例题提升教学效率。

8.4.3 机械能守恒定律 01 阻力不计的抛体类 02 固定的光滑圆弧类 03 固定悬点的摆动类 本课要点 04 轻绳连接体类 05 轻杆连接体类 06 悬点可动的摆动类 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 例1.如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B两个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角θ斜向上抛，空气阻力不计，它们上升的最大高度分别为hA、hB，则 (　　) A．hA＝hB B．hA<hB C．hA＞hB D．不确定 【解析】 C 01. 阻力不计的抛体类 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 02. 固定的光滑圆弧类 例2.过山车轨道顶端A点距地面的高度H＝72 m，圆形轨道最高处的B点距地面的高度h＝37 m。不计摩擦阻力，试计算过山车从A点由静止开始下滑运动到B点时的速度。(g取10 m/s2) 【解析】取水平面为参考平面， 在过山车从A B的过程中， 对过山车应用机械能守恒定律， 可得过山车到B点的速度 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 03. 固定悬点的摆动类 例3.如图所示，压力传感器能测量物体对其正压力的大小，现将质量分别为M、m的物块和小球通过轻绳固定，并跨过两个水平固定的定滑轮(滑轮光滑且较小)，当小球在竖直面内左右摆动且高度相等时，物块始终没有离开水平放置的传感器。已知小球摆动偏离竖直方向的最大角度为θ，滑轮O到小球间轻绳长度为l，重力加速度为g，求： 压力传感器 (1)小球摆到最低点速度大小； 解析：(1)小球下摆过程中机械能守恒，可得： 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 例3.如图所示，压力传感器能测量物体对其正压力的大小，现将质量分别为M、m的物块和小球通过轻绳固定，并跨过两个水平固定的定滑轮(滑轮光滑且较小)，当小球在竖直面内左右摆动且高度相等时，物块始终没有离开水平放置的传感器。已知小球摆动偏离竖直方向的最大角度为θ，滑轮O到小球间轻绳长度为l，重力加速度为g，求： 压力传感器 (2)小球摆到最低点时，压力传感器示数为0，则M/m的大小。 (2)小球在最低点时，压力传感器示数为0，则轻绳拉力F＝Mg 对小球在最低点应用牛顿第二定律得： 03. 固定悬点的摆动类 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 04. 轻绳连接体类 例4.如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量mA=0.4kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接小物块A和小物块B，mB=0.5kg，虚线CD水平，间距d=1.2m，此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为37°，小物块A恰能保持静止。现在在小物块B的下端挂一个小物块Q(未画出)，小物块A可从图示位置上升并 恰好能到达C处，不计摩擦和空气阻力，cos37°= 0.8、sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。 求：小物块Q的质量。 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 04. 轻绳连接体类 解得m0=0.3 kg 【解析】设小物块Q的质量为m0， 根据系统机械能守恒得 mAghAC=(mB+m0)ghB 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 05. 轻杆连接体类 例5.如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1 m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2。则下列说法中正确的是(　　) A．下滑的整个过程中A球机械能守恒 B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒 C．两球在光滑地面上运动时的速度大小为2 m/s D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 05. 轻杆连接体类 【解析 】设AB球的末速度为v，A、B组成的系统 机械能守恒，有 B球下滑过程中，机械能的增加量 B正确 AC错误 D错误 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 06. 悬点可动的摆动类 例6.图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为L，开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止，现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块粘住挡板，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向夹角θ＝60°时小球到达最高点。求： （1）滑块与挡板刚接触时(滑块与挡板还未相互作用) 滑块与小球的速度分别为多少？ （2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中， 绳的拉力对小球做功的大小。 1．力的图示：力可以用有向线段表示，有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点． 2．力的示意图：只用带箭头的有向线段来表示力的方向和作用点，不需要准确标度力的大小． 06. 悬点可动的摆动类 所以小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小为 。 解析（1）设小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v1、v2，则由小球和滑块组成的系统机械能守恒得 小球由最低点向左摆动到最高点过程，由机械能守恒定律得 （2）小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功为W，由动能定理得 600 WELCOME! 三多物理 多练习★多积累★多纠错 $