《物理《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》 新人教版（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律1. 內(nèi)容內(nèi)容: 在在只有重力或彈力做功只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能動(dòng)能與勢(shì)能可以互相可以互相轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化，而總的，而總的機(jī)械能機(jī)械能保保持持不變不變。例例1.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定于如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定于O點(diǎn)，另點(diǎn)，另一端系一小球，將小球從與一端系一小球，將小球從與O點(diǎn)在同一水平面且點(diǎn)在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速地釋放，讓它自由擺點(diǎn)無(wú)初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力。在小球由下，不計(jì)空氣阻力。在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中的過(guò)程中( )A. 小球的重力勢(shì)能減小小球的重力勢(shì)能減小B. 小球的重

2、力勢(shì)能增大小球的重力勢(shì)能增大C. 小球的機(jī)械能不變小球的機(jī)械能不變D. 小球的機(jī)械能減小小球的機(jī)械能減小機(jī)械能守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)。應(yīng)用機(jī)機(jī)械能守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，要注意對(duì)哪一系統(tǒng)機(jī)械能是守械能守恒定律時(shí)，要注意對(duì)哪一系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，對(duì)哪一部分機(jī)械能是不守恒的。恒的，對(duì)哪一部分機(jī)械能是不守恒的。2.球球m用輕彈簧連接，由水平位置釋放，用輕彈簧連接，由水平位置釋放，在球擺至最低點(diǎn)的過(guò)程中在球擺至最低點(diǎn)的過(guò)程中( )A. m的機(jī)械能守恒的機(jī)械能守恒B. m的動(dòng)能增加的動(dòng)能增加C. m的機(jī)械能減少的機(jī)械能減少D. m和彈簧構(gòu)成的和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒系統(tǒng)機(jī)械能

3、守恒3.在高度為在高度為H的桌面上以速的桌面上以速度度v水平拋出質(zhì)量為水平拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)?shù)奈矬w，當(dāng)物體落到距地面高為物體落到距地面高為h處時(shí)，如圖處時(shí)，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，以地面為所示，不計(jì)空氣阻力，以地面為參考面，正確的說(shuō)法是參考面，正確的說(shuō)法是( )222221)(.D21.C21.B21.AmvhHmgAmghmvAmvmgHAmghmvA 點(diǎn)的動(dòng)能為點(diǎn)的動(dòng)能為物體在物體在點(diǎn)的動(dòng)能為點(diǎn)的動(dòng)能為物體在物體在點(diǎn)的機(jī)械能為點(diǎn)的機(jī)械能為物體在物體在點(diǎn)的機(jī)械能為點(diǎn)的機(jī)械能為物體在物體在4.如圖所示，光如圖所示，光滑水平面上，子彈滑水平面上，子彈m水平射入木塊留在木水平射入木塊留在木塊內(nèi)

4、，現(xiàn)將子彈、彈簧、木塊合在一起作為研塊內(nèi)，現(xiàn)將子彈、彈簧、木塊合在一起作為研究對(duì)象，則此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧究對(duì)象，則此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)( )A. 能量守恒，機(jī)械能不守恒能量守恒，機(jī)械能不守恒B. 能量不守恒，機(jī)械能不守恒能量不守恒，機(jī)械能不守恒C. 能量機(jī)械能均守恒能量機(jī)械能均守恒D. 能量不守恒，機(jī)械能守恒能量不守恒，機(jī)械能守恒2、守恒條件的拓展、守恒條件的拓展(1)物體只受重力（和彈簧彈力）。物體只受重力（和彈簧彈力）。(2)物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到 了其它力，但其它力

5、不做功。了其它力，但其它力不做功。(3)物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到 了其它力，其它力做了功。但其它力做了其它力，其它力做了功。但其它力做 功的代數(shù)和為零。功的代數(shù)和為零。A. 從做功角度分析從做功角度分析B. 從能量轉(zhuǎn)化角度分析從能量轉(zhuǎn)化角度分析5.如圖所示，小球如圖所示，小球m從斜面上高從斜面上高H處自由處自由下滑，后進(jìn)入半徑為下滑，后進(jìn)入半徑為R的圓軌道，不計(jì)摩擦，的圓軌道，不計(jì)摩擦，則則H為多少才能使球?yàn)槎嗌俨拍苁骨騧能運(yùn)動(dòng)到軌道頂端？能運(yùn)動(dòng)到軌道頂端？6.如圖所示，一根長(zhǎng)為如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，一端、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，一端固定于固

6、定于O點(diǎn)，一端系一小球點(diǎn)，一端系一小球?qū)⒗K拉到水平位置將繩拉到水平位置(拉直拉直)然然后由靜止釋放小球，在后由靜止釋放小球，在O點(diǎn)點(diǎn)正下方正下方P點(diǎn)有一釘子，當(dāng)細(xì)線碰到釘子后繞點(diǎn)有一釘子，當(dāng)細(xì)線碰到釘子后繞P點(diǎn)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，要使小球能在豎直面內(nèi)完成完整做圓周運(yùn)動(dòng)，要使小球能在豎直面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，的圓周運(yùn)動(dòng)，OP至少為多長(zhǎng)？至少為多長(zhǎng)？（二）鏈、繩、的機(jī)械能守恒（二）鏈、繩、的機(jī)械能守恒 對(duì)于繩索、鏈條之類的物體，由于運(yùn)動(dòng)對(duì)于繩索、鏈條之類的物體，由于運(yùn)動(dòng)而使其重心位置改變，能否確定重心的位而使其重心位置改變，能否確定重心的位置，常是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵。通常采用分置，常是解決該類問(wèn)題的關(guān)

7、鍵。通常采用分段法求出每段的重力勢(shì)能，然后求和即為整段法求出每段的重力勢(shì)能，然后求和即為整體的重力勢(shì)能；也可采用等效法求出重力勢(shì)體的重力勢(shì)能；也可采用等效法求出重力勢(shì)能的改變量。再利用能的改變量。再利用 Ek=- Ep列方程求解。列方程求解。質(zhì)量均勻分布的規(guī)則物體常以重心的位置來(lái)質(zhì)量均勻分布的規(guī)則物體常以重心的位置來(lái)確定物體的重力勢(shì)能，至于零勢(shì)能參考面可確定物體的重力勢(shì)能，至于零勢(shì)能參考面可任意選取，一般以系統(tǒng)初態(tài)或末態(tài)的重力勢(shì)任意選取，一般以系統(tǒng)初態(tài)或末態(tài)的重力勢(shì)能為能為0，對(duì)應(yīng)的解答較簡(jiǎn)單。，對(duì)應(yīng)的解答較簡(jiǎn)單。 （7）如圖，總長(zhǎng)為）如圖，總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過(guò)一個(gè)光滑的輕小滑

8、輪，開始時(shí)下端鐵鏈跨過(guò)一個(gè)光滑的輕小滑輪，開始時(shí)下端相平齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)其一端下落，則當(dāng)鐵相平齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)其一端下落，則當(dāng)鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？（三）多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒（三）多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒定律內(nèi)容有三種守恒形式：機(jī)械能守恒定律內(nèi)容有三種守恒形式：1. 從守恒的角度：系統(tǒng)的初、末兩狀態(tài)從守恒的角度：系統(tǒng)的初、末兩狀態(tài)機(jī)械能守恒，即機(jī)械能守恒，即E2=E1；2. 從轉(zhuǎn)化的角度：系統(tǒng)動(dòng)能的增加等于從轉(zhuǎn)化的角度：系統(tǒng)動(dòng)能的增加等于勢(shì)能的減少，即勢(shì)能的減少，即 Ek=- Ep；3. 從轉(zhuǎn)移的角度：系統(tǒng)中一部

9、分物體機(jī)從轉(zhuǎn)移的角度：系統(tǒng)中一部分物體機(jī)械能的增加等于另一部分物體機(jī)械能的減少，械能的增加等于另一部分物體機(jī)械能的減少，即即 EA=- EB。對(duì)多個(gè)物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題宜用對(duì)多個(gè)物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題宜用 Ek=- Ep或或 EA=- EB列式求解。列式求解。（例例8）如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕）如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕桿一端安裝在水平軸桿一端安裝在水平軸O上，桿的中央和另一上，桿的中央和另一端分別固定質(zhì)量均為端分別固定質(zhì)量均為m的小球的小球A和和B（可以當(dāng)（可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)），桿長(zhǎng)為做質(zhì)點(diǎn)），桿長(zhǎng)為l，將輕桿從靜止開始釋，將輕桿從靜止開始釋放，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)輕桿通過(guò)豎直位置時(shí)，放，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)輕桿

10、通過(guò)豎直位置時(shí)，試求小球試求小球A、B的速度各是多少？的速度各是多少？例例9.如圖所示，一固定的楔形如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角木塊，其斜面的傾角=30，另，另一邊與水平地面垂直，頂上有一個(gè)一邊與水平地面垂直，頂上有一個(gè)定滑輪，跨過(guò)定滑輪的細(xì)線兩端分定滑輪，跨過(guò)定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊別與物塊A和和B連接，連接，A的質(zhì)量為的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，開始時(shí)，將，開始時(shí)，將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓讓A沿斜面下滑而沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不計(jì)。上升，所有摩擦均忽略不計(jì)。當(dāng)當(dāng)A沿斜面下滑距離沿斜面下滑距離s后，細(xì)線突然斷了。求物塊后

11、，細(xì)線突然斷了。求物塊B上升的最大高度上升的最大高度H。(設(shè)設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰不會(huì)與定滑輪相碰)提示：注意分階段選取不同的系統(tǒng)為研究對(duì)象提示：注意分階段選取不同的系統(tǒng)為研究對(duì)象處理多對(duì)象、多過(guò)程問(wèn)題處理多對(duì)象、多過(guò)程問(wèn)題處理這類問(wèn)題時(shí)要根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)和求解的需處理這類問(wèn)題時(shí)要根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)和求解的需要，選取不同的研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析。要，選取不同的研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析。疑難分析疑難分析1. 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理解題的異同應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理解題的異同(1)思想方法相同思想方法相同：機(jī)械能守恒定律和動(dòng)：機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)研究物能定理

12、都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)研究物體在力的作用下狀態(tài)的變化，表達(dá)這兩個(gè)規(guī)律體在力的作用下狀態(tài)的變化，表達(dá)這兩個(gè)規(guī)律的方程都是標(biāo)量式。的方程都是標(biāo)量式。(2)適用條件不同適用條件不同：機(jī)械能守恒定律適用：機(jī)械能守恒定律適用于只有重力和彈力做功的情形；而動(dòng)能定理則于只有重力和彈力做功的情形；而動(dòng)能定理則沒(méi)有條件限制，它不但允許重力和彈力做功，沒(méi)有條件限制，它不但允許重力和彈力做功，還允許其他力做功。還允許其他力做功。(3)分析思路不同分析思路不同：用機(jī)械能守恒定律解：用機(jī)械能守恒定律解題只要分析研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)題只要分析研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能；而用動(dòng)能定理解題，不但要分析研究對(duì)象能；而用動(dòng)能定理解題，不但要分析研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能，還要分析所有外力所做的初、末狀態(tài)的動(dòng)能，還要分析所有外力所做的功，并求出這些外力所做的總功。的功，并求出這些外力所做的總功。(4)表達(dá)式不同表達(dá)式不同：機(jī)械能守恒定律的等號(hào)：機(jī)械能守恒定律的等號(hào)兩邊都是動(dòng)能與勢(shì)能的和；而用動(dòng)能定理解題兩邊都是動(dòng)能與勢(shì)能的和；而用動(dòng)能定理解題時(shí)，等號(hào)左邊一定是外力的總功，右邊則是動(dòng)時(shí)，等號(hào)左邊一定是外力的總功，右邊則是動(dòng)能的變化。能的變化。