歡迎進(jìn)入物理課堂 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用 執(zhí)教 張海軍 鞏固基礎(chǔ) 繼械能守恒定律內(nèi)容 在只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功的情況下 物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化 物體機(jī)械能總量保持不變 這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律 公式 E末 E初EK2 EP2 EK1 EP1 Ek增 EP減 Ek減 EP增 即 動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減小量 機(jī)械能守恒條件 只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功 即 物體只受重力 或彈力 作用 物體除受重力 或彈力 外 還受其它外力作用 但其它外力不做功 物體除重力 或彈力 做功外 其它外力所做功代數(shù)和為零 機(jī)械能守恒定律解題的特點(diǎn) 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題 只須考慮運(yùn)動(dòng)的初末狀態(tài) 不必考慮兩個(gè)狀態(tài)之間的過(guò)程細(xì)節(jié) 既可以適用于直線運(yùn)動(dòng) 也可以適用于曲線運(yùn)動(dòng) 新課教學(xué) 例題1 關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述 下列說(shuō)法中正確的是 A 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體 機(jī)械能一定守恒 B 做勻速變速直線運(yùn)動(dòng)的物體 機(jī)械能一定守恒 C 外力對(duì)物體所做的功等于0時(shí) 機(jī)械能一定守恒 D 物體若只有重力做功 機(jī)械能一定守恒 D 訓(xùn)練題1 在下列實(shí)例中運(yùn)動(dòng)的物體 不計(jì)空氣阻力 機(jī)械能不守恒的是 A 起重機(jī)吊起物體勻速上升 B 物體做平拋運(yùn)動(dòng) C 圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D 一個(gè)輕質(zhì)彈簧上端固定 下端系一重物 重物在豎直方向上做上下振動(dòng) 以物體和彈簧為研究對(duì)象 A 例題2 如圖所示 桌面高度為h 質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下 不計(jì)空氣阻力 假設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為零 小球落到地面前的瞬間的機(jī)械能應(yīng)為 A mgh B mgH C mg H h D mg H h 答案 B 從離地高為H米的陽(yáng)臺(tái)上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為m的物體 它上升h米后又返回下落 最后落在地面上 則一列說(shuō)法中正確的是 不計(jì)空氣阻力 以地面為參考面 A 物體在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為mg H h B 物體落地時(shí)的機(jī)械能為mg H h 1 2mv2 C 物體落地時(shí)的機(jī)械能為mgH 1 2mv2 D 物體在落回過(guò)程中 剛過(guò)陽(yáng)臺(tái)時(shí)的機(jī)械能為mgH 1 2mv2 訓(xùn)練題2 答案 A C D 例3 如圖 把質(zhì)量為0 5Kg的石塊從10m高處以300角斜向上方拋出 初速度是v0 5m s 求石塊落地時(shí)的速度是大小 忽略空氣的阻力 g 10m s2 分析 判斷是否守恒 只有重力做功 石塊機(jī)械能守恒 研究對(duì)象 石塊 解一 以地面為零勢(shì)能面 解法二 以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能面 機(jī)械能守恒定律解題的步驟 1 根據(jù)題意選取研究對(duì)象 物體或系統(tǒng) 2 分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況以及各力做功的情況 判斷機(jī)械能是否守恒 3 確定運(yùn)動(dòng)的始末狀態(tài) 選取零勢(shì)能面 并確定研究對(duì)象在始 末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能 4 根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程進(jìn)行求解 小球沿光滑的斜軌道由靜止開(kāi)始滑下 并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運(yùn)動(dòng) 如圖所示 為保持小球能夠通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)而不落下來(lái) 求小球至少應(yīng)從多高處開(kāi)始滑下 已知離心圓軌道半徑為R 不計(jì)各處摩擦 5 2 5 2 訓(xùn)練題4 5 如圖所示 一個(gè)光滑的水平軌道與半圓軌道相連接 其中半圓軌道在豎直平面內(nèi) 半徑為R 質(zhì)量為m的小球以某速度從A點(diǎn)無(wú)摩擦地滾上半圓軌道 小球通過(guò)軌道的最高點(diǎn)B后恰好做平拋運(yùn)動(dòng) 且正好落在水平地面上的C點(diǎn) 已知AC AB 2R 求 1 小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小 2 小球在B點(diǎn)時(shí)半圓軌道對(duì)它的彈力 訓(xùn)練題 1 5gR 2 0 例4 質(zhì)量m 5 的小球系于彈簧的一端 套在光滑豎直圓環(huán)上 彈簧的另一端固定在環(huán)上的A點(diǎn) 環(huán)半R 0 5m彈簧原L0 R 0 5m 當(dāng)球從圖中位置C滑至最低點(diǎn)B時(shí) 測(cè)得vB 3m s 則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP大小 解 以 點(diǎn)為零勢(shì)能面 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全