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课件网) 第八章 机械能守恒定律 第4节 机械能守恒定律 例1-1 新学习探索情境 伽利略创造性地把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法, 有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图8-4-2所示的装置做如下实验：小球从 左侧斜面上的 点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺 垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、 3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( ) A 图8-4-2 A.如果斜面光滑,小球将上升到与 点等高的位置 B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小 教材帮 新知课丨必备知识解读 知识点1 追寻守恒量 【解析】斜面上先后铺垫粗糙程度逐渐降低的材料,可理解为斜面越来越光滑,小球沿 右侧斜面上升的最高位置依次为1、2、3,即依次升高,所以得到的最直接的结论是如 果斜面光滑,小球将上升到与 点等高的位置。故选A。 图8-4-4 例2-2 [教材第92页“例题”改编]如图8-4-4所示，质量相同的小球 和 分别悬挂在长为和 的轻质长绳上,先将小球拉至同一水平位置， 从静止释放,不计空气阻力，当两绳竖直时( ) D A.两球的速率一样大 B.两球的动能一样大 C.两球的重力势能一样大 D.两球所受的拉力一样大 【解析】以两球初始位置所在的水平面为零势能面，两绳竖直时，两球相对于零势 能面的高度不同，两球的重力势能不一样大,选项C错误。选取小球 为研究对象,设 小球到达最低点时的速度大小为,动能为,小球所受的拉力大小为 ,则 ,,可得,, ;同理可得 ,, 。故选项A、B错误,D正确。 知识点2 动能与势能的相互转化 例3-3 下列情境中，关于机械能守恒的分析正确的是( ) D A.若物体在竖直平面内做匀速圆周运动,则物体的机械能可能守恒 B.若物体做匀减速直线运动,则物体的机械能一定守恒 C.若物体做匀变速曲线运动,则物体的机械能一定守恒 D.若物体做平抛运动,则物体的机械能一定守恒 知识点3 机械能守恒定律 【解析】 选项 分析 正误 A 物体在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能不断改变,机械能 不守恒。 B 若物体做匀减速直线运动,则系统的机械能不一定守恒。如物体在水平 面上做减速运动时,重力势能不变,动能改变,机械能不守恒。 C 若物体做匀变速曲线运动,则系统的机械能不一定守恒。如物体在水平 面上做匀变速曲线运动时,动能改变,重力势能不变,机械能不守恒。 D 物体做平抛运动时,只有重力做功,物体的机械能一定守恒。 √ 例3-4 新休闲娱乐 荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动。若秋千绳的长度 ,荡 到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角 。取重力加速度 ，求荡到 最低点时秋千的速度大小。（忽略阻力及秋千绳的质量，且人在秋千上的姿势可视 为不变） 图8-4-7 【答案】 【解析】以人和秋千座椅组成的系统为研究对象（将其视为质点），系统受力分析 如图8-4-7所示，则可知 不做功，只有重力做功。选择秋千座椅最低位置对应的水 平面为零势能面,秋千荡到最高点处为初状态，在最低点 处为末状态。已知 , 。在初状态，动能,此时重力势能 。在 末状态，动能,此时重力势能 。 根据机械能守恒定律有 即 解得 。 例3-5 [鲁科版教材习题改编]一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落， 到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员 可视为质点，下列说法正确的是( ) C A.蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的动能一直减小 B.从开始下落处到最低点的过程中，运动员的重力做的功大于克服蹦极绳的弹力对 他做的功 C.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力对运动员做负功，蹦极绳的弹性势能增 ... ...
