第3课时机械能守恒定律.doc

★江安中学14届高三物理组★ ★教学活动单★
第3课时 机械能守恒定律及其应用
活动一：完成下列各题，回顾机械能守恒定律，理解机械能守恒定律条件
1．关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒
B．做匀变速直线运的物体，机械能一定不守恒
C．外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒
D．物体若只有重力做功，机械能一定守恒
【变式训练1】
如果不考虑空气阻力，物体在下述运动中，符合机械能守恒条件的是（　　）
A．物体沿斜面匀速下滑
B．绳的上端固定，下端所悬物体做摆动
C．电梯匀速上升
D．抛出的物体做斜抛运动
E．绳的一端固定，另一端拴一小球，在水平面内做匀速圆周运动
F．跳伞运动员在空中匀速下降
G．小球在竖直面内做匀速圆周运动·
H．光滑曲面上自由运动的物体
I．物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动
【归纳小结】

活动二：完成下列各题，利用机械能守恒定律解决单个物体机械能守恒问题
2．如图所示，两个质量相同的小球A和B，分别用线悬在等高的O1、O2两点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确的是(　　)
A．A球的速度大于B球的速度
B．A球的动能大于B球的动能
C．A球的机械能大于B球的机械能
D．A球的机械能等于B球的机械能
【变式训练2】
如图，分别用质量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开A、B二球，二球在运动中空气阻力不计，到最低点时二球在同一水平面上，关于二球在最低点时速度的大小（ ）
A．A球的速度大
B．B球的速度大
C．A、B球的速度大小相等
D．无法判定
3．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝5 m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B点，与水平面相切于C点，如图3所示，AB竖直高度差h＝8.8 m，运动员连同滑雪装备总质量为80 kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落(不计空气阻力和摩擦阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：
(1)运动员到达C点时的速度大小；
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小．

【归纳小结】

活动三：完成下列各题，利用机械能守恒定律解决多物体组成的系统机械能守恒问题
4．如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m不计摩擦，系统由静止开始运动的过程中 (　　)
A．M、m各自的机械能分别守恒
B．M减少的机械能等于m增加的机械能
C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能
D．M和m组成的系统机械能守恒
5．如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中(不计一切摩擦) (　　)
A．B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒
B．A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒
C．A球、B球和地球组成的系统机械能守恒

D．A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒
【变式训练3】
如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时OB与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．A球到达最低点时速度为零.
B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量.
C．B球向左摆动所能到达的最高位置应高于A球开始运动时的高度.
D．当支架从左向右回摆时，A球一定能回到起始高度.
A/
B/
6．如图所示，一根长为，可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆，已知，质量相等的两个球分别固定在杆的端，由水平位置自由释放，求轻杆转到竖直位置时两球的速度？

【归纳小结】

活动四：完成下列各题，理解含有弹簧的系统机械能守恒
7．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．弹簧的弹性势能逐渐减少
B．物体的机械能不变
C．弹簧的弹性势能先增加后减少
D．弹簧的弹性势能先减少后增加
【变式训练4】
8．一轻质弹簧，固定于天花板上的O点处，原长为L，如图所示，一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中无机械能损失，则下列说法正确的是(　　)
A．由A到C的过程中，动能和重力势能之和不变
B．由B到C的过程中，弹性势能和动能之和不变
C．由A到C的过程中，物体m的机械能守恒
D．由B到C的过程中，物体与弹簧组成的系统机械能守恒
【归纳小结】

【巩固练习】
1．从高为h处以速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图所示．若取抛出点物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为(　　)
A．mgh B．mgh＋mv
C．mv D．mv－mgh
2．人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有 （ ）
A．人对小球做的功是 B．人对小球做的功是
C．小球落地时的机械能是 D．小球落地时的机械能是
3．如图，质量m＝0.5 kg的小球从距离地面高H＝5 m处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R＝0.4 m，小球到达槽最低点时速率恰好为10 m/s，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取g＝10 m/s2，求：
(1)小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h为多少？
(2)小球最多能飞出槽外几次？

4．如图是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系物体A、B，且mA＝2mB，从图示位置由静止开始释放A物体，当物体B到达半圆顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．

机械能守恒定律◎第4页共4页◎2012-9-14