《机械能守恒定律的应用》.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,*,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,*,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,*,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,*,机械能守恒习题课,滦南二中 王俊超,200,8.4,1,1.,机械能守恒定律的内容是什么？,想一想,在只有重力、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，这个结论叫做,机械能守恒定律。,2,2.,机械能守恒的条件是什么想一想,(1),只受重力或弹簧弹力作用,。,(2),受几个力，但只有重力或弹簧弹力做功，其它力不做功,(3),受几个力，但除重力或弹力做功外，其它力做功总和为零,3,2、系统改变的总势能等于系统改变的总动 能，即,E,P,=,E,K,3、,若系统只有,A、B,两物体，则,A,改变的机械能等于,B,改变的机械能，即,E,A,=,E,B,1、系统初状态总机械能,E,1,等于末状态机械能,E,2,，,即,E,1,E,2,或,想一想,3.,机械能守恒定律的表达式是什么？,4,想一想,4.,应用,机械能守恒定律解题的一般步骤是什么？,1、根据题意确定研究对象（物体或系统）。,3、恰当地选取参考平面，确定研究对象,初末状态的动能和势能,2、明确研究对象在运动过程中的受力情况，判断机械能是否守恒。,4,、根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解,5,1.,下列说法中正确的是（）,A,做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒,B,做曲线运动的物体，机械能可能守恒,C,物体所受的合力为零，机械能一定守恒,D,物体所受的合力不为零时，机械能一定不守恒,B,题型一：根据守恒条件判断,6,2.,如图所示，两个相同的小球,A,和,B,分别用细线和橡皮条悬在等高的两点,O,1,、,O,2,，橡皮条的自然长度小于细线的长度，现将橡皮条和细线都呈自然长度拉至水平位置，然后无初速度释放两球，摆至最低点时，橡皮条和细线的长度恰好相等，若不计橡皮条和细线的质量，空气阻力也不计，则两球在最低点时速度大小相比较（）,A.A,球的较大,B.B,球的较大,C.,两球一样大,D.,条件不足，,无法判断,A,O,1,O,2,B,A,题型一：根据守恒条件判断,7,3.,图中，,PQ,是一个由轻弹簧支撑的平台(质量忽略)，弹簧另一端固定在地面，一金属球,m,从高处落下，从球碰到,PQ,开始直到弹簧被压缩到最短的阶段，设此阶段中弹簧的形变为弹性形变，下面说法正确的是,(),A,球与弹簧构成的系统，机械能守恒,B,在某个阶段内，球的动能增加，机械能减少,C,当球碰上,PQ,后动能减少，弹簧压缩到最短时，,弹簧的弹性势能最大,D,当球受到的弹力大小与重力大小相等时，球的动能最大,ABD,题型一：根据守恒条件判断,8,例,1,：,让摆球从图中的,A,位置由静止开始下摆，正好摆到最低点,B,时线被拉断，设摆线长,L,等于1.6,m，,悬点到地面的竖直高度为,H6.6m，,不计空气阻力，求：（1）摆球落地时的速率,（2）,落地点,D,到,C,点的距离（,g10m/s,2,）,B,到,D,由平抛运动规律解得：,解析,（1）,选地面为参考面,解得：,（2）,A,到,B,过程，选,B,点所在水平面为参考面,题型二：机械能守恒与圆周运动结合的问题,9,例,2,：如图为某游乐场的翻滚过山车，现有一节单车厢的过山车（可视为质点）从高处滚下，不计摩擦和空气阻力，要使过山车能通过圆弧轨道的最高点，过山车开始滚下的位置至少多高（设竖直圆弧轨道的半径为,r,）,解析：,设,过山车能通过圆弧轨道的最高点的最小速度为,v,，则有：,过山车开始滚下的位置高位,h,，选地面为参考平面,，,由机械能守恒定律得：,mgh=1/2mv,2,+mg(2r),(2),mg=mv,2,/r (1),由（,1,）和（,2,）解得,h=5/2r,h,r,题型二：机械能守恒与圆周运动结合的问题,10,例,3.,如图，用轻绳跨过定滑轮悬挂质量为,m,1,m,2,两个物体，已知,m,1,m,2,。若滑轮质量及一切摩擦都不计，系统由静止开始运动,当,m,1,下降距离,h,时，两球的速度,v,1,、,v,2,各是多大？,解析：两个小物体组成的系统机械能守恒.,m,1,m,2,题型三：对系统应用机械能守恒,h,h,选,m,1,初态所在位置为参考平面由机械 能守恒定律得,1/2m,1,v,1,2,-m,1,gh+1/2m,2,v,2,2,+m,2,gh=0,由题意可知,v,1,=v,2,解得,v,1,=v,2,=,11,例,4.,如图所示，一根轻杆的两端分别固定着质量相等的,A B,两球，轻杆可绕,O,点自由转动，已知,A,到,O,的距离为,L,，,B,到,O,的距离为,2L,，使杆从水平位置由静止开始转动，在杆从水平位置转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是,(),A B,球的机械能增加,B B,球的机械能减少,C B,球的机械能不变,D A,和,B,两球的总机械能不变,A,B,O,BD,题型三：对系统应用机械能守恒,12,例,5.,如图，在质量不计，长为,L,、,不能弯曲的直杆一端和中点分别固定两个质量都是,m,的小球,A,和,B,，,杆的一端固定在水平轴,O,处，杆可以在竖直面内无摩擦地转动，让杆处于水平状态，然后从静止释放，当杆转到竖直位置时，两球的速度,v,A,、,v,B,各是多大？,解析：两个小球组成的系统机械能守恒.,解得：,由于两个小求角速度相同所以,13,机械能守恒的三种表达式,1,、,E,1,E,2,2,、,E,P,=,EK,3,、,E,A,=,E,B,解题思路,1、,根据题意确定研究对象（物体或系统）。,2、,明确研究对象在运动过程中的受力情况，判断机械能是否守恒。,3、,恰当地选取参考平面，确定研究对象初末状态的动能和势能,4,、,根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解,总结,14,谢谢大家,15,例,6.,如图所示，总长为的,L,的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大？,题型四：对链条类问题应用机械能守恒,法一：设铁链质量为,m,，且选铁链的初态的重心位置所在水平面为参考面。,初态,E,1,=0,滑离滑轮时为终态，重心离参考面距离,L/4,由机械能守恒定律,E,2,=E,1,所以,E,p2,=-mgL/4,E,k2,=1/2mv,2,终态,E,2,=1/2mv,2,-mgL/4,即：,1/2mv,2,-mgL/4=O,16,法二：利用,求解,初态至终态重力势能减少，重心下降,L/4,，重力势能减少，,动能增加,所以有,则,mgL/4=1/2mv,2,E,p,=mgL/4,E,K,=1/2mV,2,17,