机械能守恒定律及应用[下学期]

课件32张PPT。§7.6机械能守恒定律及应用 只有重力做功机械能守恒一、机械能1．机械能:机械能为动能与势能（重力势能、弹性势能）之和， E=Ek+Ep. 2．机械能是标量，具有相对性. 3．机械能是可以转化的.自由落体运动中的机械能守恒mm12自由落体运动中的机械能守恒质量为的m物体自由落体、平抛、光滑斜面上滑下(E2=E1)二、机械能守恒定律1．内容：在只有重力做功的情形下，物体的动 能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量 保持不变．2 ．表达式：(E2=E1)(?EK=-?EP)（3）?EK+?EP=03．成立的条件：只有重力做功 ①只受重力作用（自由落体、平抛运动） ②除重力外还受其它力，但其它力不做功或其它力做功之和为零（物体沿光滑斜面运动） 机械能守恒定律的另一种表述：只有重力和弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．4.适用对象：单个质点、多个物体组成的系统例题1、一个物体从光滑曲面顶端由静止开始滑下，斜面高1米，不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度是多大？E1=mghE2=E1=E2例题2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为l，最大偏角为θ。小球运动到最底位置时的速度是多大？例题2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为l，最大偏角为θ。小球运动到最底位置时的速度是多大？解法一： 摆动过程中小球的受力如图所示， 但拉力不做功 只有重力做功，故机械能守恒， 取小球在最低位置时所在的水平面为参考平面 初位置E1=mgh 根据机械能守恒定律E1=E2h=l(1-cos θ)--(2)GT初位置末位置取小球在最高位置时所在的水平面为参考平面 初位的机械能为E1=0 根据机械能守恒定律E1=E2解法二:应用机械能守恒定律解题的一般步骤：1、明确研究对象，是由哪些物体组成的系统； 并正确分析系统内每个物体的受力情况。 2、判明各力做功情况。判断是否符合机械能守恒的适用条件。 3、选取零势能面，找出系统各物体初，末态的动能和势能。 4、应用机械能守恒定律列出表达式，解题过程中注意统一单位制。例1：以10m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度（2）上升过程中何处重力势能和动能相等？ （1）5m (2) 2.5m例2：如图所示，半径为R的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为m的小球以某速度从A点无摩擦地滚上半圆槽，小球通过最高点B后落到水平地面上的C点，已知AC=AB=2R。　　　 求：①小球在B点时的速度？ 　　②小球对B点的压力 ③小球在A点时的速度大小为多少？随堂练习1、在下列的物理过程中，机械能守恒的有 A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统（ BD）2、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为 　　A．mgh ? 　　　B．mgH 　　C．mg(h+H) ?? D． mg(H-h)（ B ）m=2kgv0=10m/svt=? 一质量为2kg金属球在离地面10m处以10m/s的速度水平抛出（忽略空气阻力，g=10N/kg）。求离地面5m处的速度大小？ 机械能守恒定律内容： 在 只有重力做功 的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 只有重力做功2、表达式：Ek2+Ep2=Ek1+Ep13、适用条件：只有重力做功 1、跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后，所受的空气阻力等于运动员和伞的总重力时，运动员具有的机械能： A．动能、势能和总机械能都不变 B．重力势能减少，动能增加，总机械能不变 C．重力势能减少，动能不变，总机械能减少 D．重力势能不变，动能为零，总机械能不变 （ ... ...