内容正文:
第四节 机械能守恒定律
【自主学习】
1、 学习目标
1. 理解机械能守恒定律的推导过程
2. 理解机械能守恒定律的内容和适用条件
3. 能用机械能守恒定律分析和解决相关问题
2、 重点难点
1. 判断机械能是否守恒
2. 机械能守恒定律的理解和应用
3、 自主学习
1. 机械能
(1)定义:动能和势能(包括 和 )统称为.
(2)动能和势能间能够相互转化,动能和势能间的相互转化是通过 来实现的.
2. 机械能守恒定律
(1)内容:在只有 的情形下,物体的动能和重力势能相互转换,而总的机械能 .在只有 的情形下,物体的动能和弹性势能相互转换,而总的机械能 .
(2)表达式1:
,表达式1:
.
(3)守恒条件:只有 做功(或 做功).
4、 要点透析
问题一机械能守恒定律推导
做自由落体运动的物体,经过高度为
的B点时速度为
,下落到高度为
的C点时速度为
,推导B到C的这段过程机械能守恒.
问题二关于机械能是否守恒,下列叙述中正确的是(
)
A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒
B.作匀变速运动的物体机械能可能守恒
C.外力对物体做功为零时,机械能一定守恒
D.只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒
总结:理解只有重力(或系统内的弹力)做功
(1) 只受重力(或弹力);[来源:学*科*网Z*X*X*K]
(2) 还受其他力,但只有重力(或系统内的弹力)做功;
(3) 其他力做功,但是除重力(或系统内的弹力),其他力做功代数和为0
问题三把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图),摆长为L,最大偏角为θ,如果阻力可以忽略,小球由A位置运动到最低位置O时的速度是多大.
总结:应用机械能守恒定律的一般解题步骤
(1) 根据题意选取研究对象(物体或系统);
(2) 明确物体的运动过程,分析受力,弄清各力做功,判断机械能是否守恒;
(3) 恰当选取机械能守恒表达式列方程
问题延伸:【选做】如图所示,通过定滑轮悬拌两个质量为
、
的物体(
),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在
向下运动一段距离的过程中,下列说法中正确的是
(
)
A.
势能的减少量等于
动能的增加量
B.
势能的减少量等于
势能的增加量
C.
机械能的减少量等于
机械能的增加量
D.
机械能的减少量大于
机械能的增加量
第四节 机械能守恒定律
· 【课堂检测】
1. 【双】在下列实例中,不计空气阻力,机械能守恒的是( )
A.作自由落体运动的物体。
B.小球落在弹簧上,把弹簧压缩后又被弹起。[来源:学科网]
C.沿光滑曲面自由下滑的物体
D.起重机将重物匀速吊起。
2. 【双】如图所示,质量相同的两个小球,分别用长l和2l的细绳悬挂在天花板上,分别拉起小球使线伸直呈水平状态,然后轻轻释放.当小球到达最低位置时 (
)
A.两球运动的线速度相等 B.两球运动的角速度相等
C.两球的向心加速度相等 D.细绳对两球的拉力相等
[来源:学.科.网Z.X.X.K]
第四节 机械能守恒定律
· 【当堂训练】
1. 下列实验中,物体机械能不守恒的是 ( )
A.物体沿光滑斜面向上加速运动
B.在空气阻力不计的情况下,抛出后手榴弹在空中做抛体运动[来源:Z§xx§k.Com]
C.人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程
D.跳伞运动员张开降落伞后匀速下落
2. 【选做】如下图所示,分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B,将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上,且高度相同,而后由静止放开A、B二球,二球在运动中空气阻力不计,到最低点时二球在同一水平面上,关于二球在最低点时速度的大小是( )
A.A球的速度大
B.B球的速度大
C.A、B球的速度大小相等
D.无法判定
3. 一个轻质弹簧,固定于天花板的O点处,原长为L,如图所示.一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出,以速度v与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,在此过程中
( )
A.由A到C的过程中,物块的机械能守恒
B.由A到B的过程中,物块的动能和重力势能之和不变
C.由B到C的过程中,弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等
D.由A到C的过程中,重力势能的减少量等于弹性势能的增加量
[来源:学科网]
第四节 机械能守恒定律
· 【巩固拓展】课本作业P81 1—6
1. 游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则 (