高二物理能量守恒定律应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高二物理能量守恒定律应用,学习内容,:,掌握各能态性质及其决定因素,掌握能量转化守恒定律的物理意义,掌握求解,能量转化守恒定律,问题的基本思路及技能技巧,学习要求,:,会应用,能量转化守恒定律定量,求解相关问题,更多资源,5,机械能,=,动能,+,势能,一 基本知识：能态,1,动能,物体由于运动而具有的能量。,大小：,E,K,=mV,2,/2,2,重力势能,物体由于被举高而具有的能。,大小：,E,P,=mgh,3,弹性势能,物体由于发生弹性形变而具有的能。,4,因摩擦而产生的热能,Q=f S,相,（,S,相代表物体的相对位移）,大小：EP=mgh,解:m2下落得高度为R，m1上升得高度为,V1=V2=V3=,而由例1得 V=0.,得 mgh=Mghsin+（m+M）V2/2+Q,5 在倾角为的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑轮构成如图所示系统，若物体与斜面间的动摩擦因数为，求释放后m加速下落H时的落地速度,E减=E增,V1=V2=V3=,根据能量转化守恒定律,2 如图所示，半径为r 质量不计的圆盘竖直放置，圆心O处是一光滑的水平固定轴。,1 动能物体由于运动而具有的能量。,（2）小球A瞬时静止的位置在,放开圆盘让其自由转动则,1 如图所示，两小球mAmB通过绳绕过固定的半径为R的光滑圆柱，现将A球由静止释放，若A球能到达圆柱体的最高点，求此时的速度大小。,不须规定零势面.,得 mv02/2=mgh+QAB+QBC,则 VA=2VB 连立可求解VA,二 基本方法：,能量转化守恒定律表达式,1,守恒式：,E,k,初,+E,p,初,=E,k,末,+E,p,末,+Q,2,转化式：,E,减,=E,增,技能与技巧,:1,守恒式中的,E,P,=mgh,是相对量,必须规定零势面,.,2,转化式中的,E,P,=mgh,是绝对量,不须规定零势面,.,三 基本物理思想：,试求以下三小球沿光滑轨道自由下落相同高度的末速度大小,解法二,:,利用,能量守恒定律,根据,E,初,=E,末,得,mgh=mv,2,/2,V,1,=V,2,=V,3,=,解法一,:,利用牛顿定律可求 解,V,1,、,V,2,，但不能求解,V,3,。,必须规定零势面.,得 mgh=Mghsin+（m+M）V2/2+Q,因摩擦而产生的热能一定属于E增,由BC根据能量转化守恒定律,1 如图所示，两小球mAmB通过绳绕过固定的半径为R的光滑圆柱，现将A球由静止释放，若A球能到达圆柱体的最高点，求此时的速度大小。,4 因摩擦而产生的热能 Q=f S相（S相代表物体的相对位移）,掌握求解能量转化守恒定律问题的基本思路及技能技巧,求：当绳一末端a加速上升了h到达a时的速度和加速度。,大小：EP=mgh,E减=E增,大小：EP=mgh,放开圆盘让其自由转动则,解:m2下落得高度为R，m1上升得高度为,（2）小球A瞬时静止的位置在,能量转化守恒定律表达式,四 对单体应用范例：,1,如图所示，质量为,m,的物体从高为,h,的斜面顶端,A,处由静止滑下到斜面底端,B,，再沿水平面运动到,C,点停止。,欲使此物体从,C,沿原路返回到,A,，则在,C,点至少应给物体的初速度,V,0,大小为多少,?(,不计物体在,B,处的能量损失,),由,CA,根据能量转化守恒定律,得,mv,0,2,/2=mgh+Q,AB,+Q,BC,所以,V,0,=2,解,:,由,AC,根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,mgh=Q,AB,+Q,BC,2.,物体在高为,h,、倾角为,30,的粗糙斜面上自静止开始滑下,它滑到底端的速度是物体由,h,高处自由落下速度的倍,求物体与斜面间的动摩擦因数,=_.(,保留,2,位有效数字,),h,m,30,0,而由例,1,得,V=0.8,Q=mgcos30,0,h/sin30,0,代入上式得,=,0.20,解,:,物体下滑过程中根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,mgh=mV,2,/2+Q,3,一物体，以,6m/s,的初速度沿某一斜面底端上滑后又折回，折回到斜面底端时的速度大小为,4m/s,。试求物体沿斜面上滑的最大高度。（,g,取,10m/s,2,）,A,m,V,0,B,C,解,:,由,AB,根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,mv,0,2,/2=mgh+Q,由BC根据能量转化守恒定律,得 mgh=mv,2,/2+Q,联立得 h=2.6m,4,如图所示，一总长为,L,的柔软绳对称放在光滑质量不计的定滑轮上，由于受到某种扰动开始运动。求：当绳一末端,a,加速上升了,h,到达,a,时的速度和加速度。,解,:,设绳总质量为,M,，根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,Mgh=MV,2,/2,V=,五 对物体系应用范例：,1,如图所示，两小球,m,A,m,B,通过绳绕过固定的半径为,R,的光滑圆柱，现将,A,球由静止释放，若,A,球能到达圆柱体的最高点，求此时的速度大小。,解,:B,球下落得高度为,R+2,R/4,，,A,球上升得高度为,2R,由,AB,根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,m,B,g,（,R+2,R/4,）,=m,A,g2R+,（,m,A,+m,B,）,V,2,/2,则,V,可解得,。,2,如图所示，半径为,r,质量不计的圆盘竖直放置，圆心,O,处是一光滑的水平固定轴。在圆盘的最右端固定一个质量为,m,的小球,A,在,O,点的正下方离,O,点,r/2,处固定一个质量为,m,的小球,B,。放开圆盘让其自由转动则,（,1,）求,A,球在最底点,C,速度大小,（,2,）小球,A,瞬时静止的位置在,A E,点,B D,点,C DC,之间,D AC,之间,解（,1,）,:,由,A,运动到,C,过程根据能量转化守恒定律得,E,减,=E,增,m,A,gR=m,B,gR/2+m,A,V,A,2,/2+m,B,V,B,2,/2,又因,A,=,B,则,V,A,=2V,B,连立可求解,V,A,（,2,）应选,C,3,如图所示，两质量为,m,的环通过长,L,的绳与另一等质量的小球相连，现使两环相距,L,由静止释放，求两环运动后的最大速度大小。,解,:,根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,mg,（,L-Lsin60,0,）,=2mV,2,/2,V=,4,如图所示，已知两质量分别为,m,1,m,2,线径不计的小物块至于小定滑轮两端，光滑轨道半径为,R,。现将,m,2,由轨道边缘,A,点释放，求其到达最底点,B,时的速度大小,.,解,:m,2,下落得高度为,R,，,m,1,上升得高度为,，设此时速度分别为,V,1,V,2,。,由,AB,根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,m,2,gR=m,1,g +m,1,V,1,2,/2+m,2,V,2,2,/2,又根据运动合成规律,V,1,=V,2,COS45,0,联立可求解,V,1,V,2,。,5,在倾角为,的斜面体上由质量分别为,M,m,两物体和一定滑轮构成如图所示系统，若物体与斜面间的动摩擦因数为,，求释放后,m,加速下落,H,时的落地速度,a,a,解,:,设,m,下落,h,时的速度为,V,根据能量转化守恒定律,E,减,=E,增,得,mgh=Mghsin+,（,m+M,）,V,2,/2+Q,而 Q=,Mgcosh,两式联立既可求V=,总结：,1.,能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的，是无条件成立的。,2.,能量转化守恒定律包含机械能守恒定律，机械能守恒定律只是能量转化守恒定律的一个特例。,3.,因摩擦而产生的热能一定属于,E,增,4.,若物体间存在能量交换，则只能建立对系统的守恒式或转化式。,谢谢,更多资源,