8机械能守恒定律.pptx

8 .8 机械能守恒定律机械能守恒定律思考回答下列问题：思考回答下列问题：1、什么是机械能？机械能如何计算？2、从地面以某一速度斜向上踢出一质量m=0.5kg的皮球，空中运动的轨迹如图所示，以地面为参考平面，计算物体先后经过位置A、B、C时的机械能E分别为多少？(g=10m/s2)3、从、从A-B-C，物体的机械能守恒吗？，物体的机械能守恒吗？请同学们分析可能是由什么原因造成的？请同学们分析可能是由什么原因造成的？4、研究一个物体的机械能在什么情况下保持不变、研究一个物体的机械能在什么情况下保持不变（守恒）：（守恒）：一质量为一质量为m m的物体从高空下落时的物体从高空下落时,空气空气阻力不计阻力不计.运动至运动至A A位置时，速度为位置时，速度为V V1 1,距地面的高度为距地面的高度为h h1 1,运动至运动至B B位置时速位置时速度为度为V V2 2,距地面的高度为距地面的高度为h h2 2.取地面为取地面为参考平面参考平面.1 1）写出从）写出从A-BA-B动能定理的表达式：动能定理的表达式：2 2）变形上式，分析）变形上式，分析ABAB两位置物体的机械能有什么关两位置物体的机械能有什么关系？系？3 3）总结物体在运动过程中，）总结物体在运动过程中，E E守恒的条件及表达式。守恒的条件及表达式。5.5.如如图图所所示示，压压缩缩的的弹弹簧簧将将质质量量为为m m的的小小球球弹弹开开，在在弹弹簧簧恢恢复复原原长长前前经经过过A A、B B两两位位置置，已已知知各各自自的的速速度度和和压压缩缩量量，已已知知弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数，试试分分析析小小球从球从A A运动到运动到B B的过程中：的过程中：1 1）外力做的总功；）外力做的总功；2 2）动能的变化量；）动能的变化量；3 3）由由动动能能定定理理推推导导,对对弹弹簧簧、小小球球组组成成的的系系统统，小球运动到小球运动到A A、B B位置时，位置时，E EA A与与E EB B有什么关系？有什么关系？判断以下各例中运动的物体的机械能是否守恒：判断以下各例中运动的物体的机械能是否守恒：1 1）抛出去的物体（不计空气阻力）；）抛出去的物体（不计空气阻力）；2 2）光滑固定斜面上由静止滑下的物体；）光滑固定斜面上由静止滑下的物体；3 3）光滑固定圆弧面上）光滑固定圆弧面上由静止滑下由静止滑下的物体；的物体；4 4）光滑斜面体放在光滑水平面上，从斜面上光滑斜面体放在光滑水平面上，从斜面上由静止滑下的物体；由静止滑下的物体；1.总结：物体系统机械能在什么条件下守恒总结：物体系统机械能在什么条件下守恒？2.只有重力或弹力做功与只受重力或弹力一样吗只有重力或弹力做功与只受重力或弹力一样吗？5）水平面上做匀速直线运动的物体；）水平面上做匀速直线运动的物体；）水平面上做匀速圆周运动的物体；）水平面上做匀速圆周运动的物体；）在竖直方向上做匀速直线的物体；）在竖直方向上做匀速直线的物体；8）在竖直平面内做匀速圆周运动的物体；）在竖直平面内做匀速圆周运动的物体；9）用轻质细线拴着的小球在竖直平面内做圆）用轻质细线拴着的小球在竖直平面内做圆周运动（空气阻力不计）周运动（空气阻力不计）10）物体以）物体以0.8g的加速度减速上升的加速度减速上升11）施加一个沿斜面向下的拉力）施加一个沿斜面向下的拉力,使物体沿使物体沿倾角为倾角为300的粗糙斜面以的粗糙斜面以0.5g的加速度加速下的加速度加速下滑滑.机械能守恒的条件：机械能守恒的条件：(1)(1)从做功角度看：从做功角度看：系统内，只有系统内，只有重力或弹力重力或弹力做功做功.（除重力和弹力以（除重力和弹力以外的力不做功或做功的代数和为零）外的力不做功或做功的代数和为零）(2)(2)从能量转化角度看：从能量转化角度看：系统内，系统内，只有只有动能和势能的相互转化动能和势能的相互转化,无其他无其他形式的能产生。形式的能产生。例例1 1：如图所示，小球从高处下落到竖直放置：如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，细分为几个过程缩到最短的整个过程中，细分为几个过程？1 1）小球机械能守恒吗？小球机械能守恒吗？小球小球的动能、重力势能如何变化？的动能、重力势能如何变化？2 2）弹簧的弹性势能如何变化？）弹簧的弹性势能如何变化？3 3）小球与弹簧组成的系统机）小球与弹簧组成的系统机械能守恒吗？械能守恒吗？例例2：如图质量为：如图质量为m的小球在光滑水平面上以速的小球在光滑水平面上以速度度V运动，接触弹簧后压缩弹簧，从接触弹簧运动，接触弹簧后压缩弹簧，从接触弹簧开始直到将弹簧压缩到最短。试分析判断：开始直到将弹簧压缩到最短。试分析判断：在这个过程中小球的机械能是否守恒？在这个过程中小球的机械能是否守恒？球体与弹簧组成的系统的机械能是否守恒？球体与弹簧组成的系统的机械能是否守恒？弹簧的最大弹性势能是多大？弹簧的最大弹性势能是多大？例例3 3：如图：如图m mb b=3m=3m，m ma a=m,=m,b b距地面距地面为为h h，由静止释放，由静止释放b b小球，不计空小球，不计空气阻力和一切摩擦，在气阻力和一切摩擦，在b b下降，下降，a a上升的过程中，分析判断：上升的过程中，分析判断：a a球的机械能是否守恒？如何变化？球的机械能是否守恒？如何变化？b b球的机械能是否守恒？如何变化？球的机械能是否守恒？如何变化？a a、b b组成的系统的机械能是否守恒？组成的系统的机械能是否守恒？b b落地时，落地时，a a、b b速度的大小。速度的大小。作业：作业：1 1、以地面为参考平面，质量为、以地面为参考平面，质量为m m的物体从距地的物体从距地面面H H高处由静止下落，空气阻力不计。求动能、高处由静止下落，空气阻力不计。求动能、势能相等时：势能相等时：1 1）距地面的高度距地面的高度h=h=？2 2）速度）速度V=V=？2 2、以地面为参考平面，以、以地面为参考平面，以V V0 0的初速度从地面竖的初速度从地面竖直向上抛出一物体，空气阻力不计。直向上抛出一物体，空气阻力不计。求动能、求动能、势能相等时：势能相等时：1 1）距地面的高度）距地面的高度h=h=？2 2）速度）速度V=V=？3 3：如图轻细线跨过定滑轮悬挂两小球：如图轻细线跨过定滑轮悬挂两小球a a和和b,b,已知已知m mb b=2m=2m，m ma a=m,=m,b b距地面为距地面为h h，a a恰好与地恰好与地面接触，现由静止释放面接触，现由静止释放b b，不计一切摩擦，不计一切摩擦，在在b b下降，下降，a a上升的过程中，求：上升的过程中，求：a a、b b高度相高度相同时，同时，a a、b b速度的大小。速度的大小。