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2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校机械能守恒定律2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校一、机械能守恒定律1.内容：在只有重力、(弹簧)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．2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校2.条件：系统内只有重力、(弹簧)弹力做功，其它力不做功(或其它力做功代数和为零)。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校1.从系统的内、外力做功的角度看,只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表现为三种情况：机械能守恒条件的进一步理解2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校1.从系统的内、外力做功的角度看,只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表现为三种情况：(1)只受重力、（弹簧）弹力。机械能守恒条件的进一步理解2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校1.从系统的内、外力做功的角度看,只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表现为三种情况：(1)只受重力、（弹簧）弹力。(2)还受其它力，但其它力不做功。机械能守恒条件的进一步理解2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校1.从系统的内、外力做功的角度看,只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表现为三种情况：(1)只受重力、（弹簧）弹力。(2)还受其它力，但其它力不做功。(3)其它力做功，但做功的代数和为零。机械能守恒条件的进一步理解2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校2.从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无机械能与其它形式能量（如内能）之间的转化。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校3.数学表达式：2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校3.数学表达式：):(:21212211222121前后状态机械能不变意义即PKPKEEEEmghmvmghmv①2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校3.数学表达式：):(:21212211222121前后状态机械能不变意义即PKPKEEEEmghmvmghmv①②):(:2112的增加量势能的减少量等于动能意义即PKPPKKEEEEEE2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校例题1.在下面各个实例中，除1外都不考虑空气阻力，判断哪些机械能是守恒的，并说明理由。1.伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校例题1.在下面各个实例中，除1外都不考虑空气阻力，判断哪些机械能是守恒的，并说明理由。1.伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落。解析：机械能不守恒，因为除重力做功外，降落伞还要克服空气阻力做功。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校2.抛出的手榴弹做抛物线运动。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校2.抛出的手榴弹做抛物线运动。解析：机械能守恒，因为除受重力外，没有其它力对手榴弹做功。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校2.抛出的手榴弹做抛物线运动。解析：机械能守恒，因为除受重力外，没有其它力对手榴弹做功。3.物体沿着光滑的曲面滑下。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校2.抛出的手榴弹做抛物线运动。解析：机械能守恒，因为除受重力外，没有其它力对手榴弹做功。3.物体沿着光滑的曲面滑下。解析：机械能守恒，因为除重力做功外，曲面弹力始终与位移垂直，不做功。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校4.拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校4.拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升。解析：机械能不守恒，因为除重力外，还有拉力对物体做功。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校4.拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升。解析：机械能不守恒，因为除重力外，还有拉力对物体做功。5.在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来（考察小球和弹簧组成的系统）2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校4.拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升。解析：机械能不守恒，因为除重力外，还有拉力对物体做功。5.在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来（考察小球和弹簧组成的系统）解析：机械能守恒，因为除弹簧弹力外，没有其它力对小球做功。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校6.用细绳拴着一个小球，使小球在光滑水平桌面内做匀速圆周运动。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校6.用细绳拴着一个小球，使小球在光滑水平桌面内做匀速圆周运动。解析：机械能守恒，因为小球在水平面上运动,重力和支持力不做功,重力势能不变;绳的拉力始终与位移垂直，也不做功，小球做匀速圆周运动，动能也不变。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校7.套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动使小球在竖直面内做圆周运动。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校7.套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动使小球在竖直面内做圆周运动。解析：机械能守恒，因为除重力外，环的弹力不做功。小球的动能和重力势能相互转化，但机械能保持不变。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校例题2.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒;B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒;C.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒;D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒;E.当物体除受重力外还受到其它的力，但其它的力不做功或其它的力做功的代数和为零，物体的机械能也一定守恒;F.物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒.2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校例题2.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒;B.做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒;C.合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒;D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒;E.当物体除受重力外还受到其它的力，但其它的力不做功或其它的力做功的代数和为零，物体的机械能也一定守恒;F.物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒.BDEF2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校二、机械能守恒定律解题应用机械能守恒定律解题正确选取研究对象和研究过程，明确初、末状态的动能和势能，是解决问题的关键。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校【例】以20m/s的速度将一物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2，试求：(1)物体上升的最大高度；(2)以水平地面为参考平面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。2011年上学期制作06湖南长郡卫星远程学校【例】以20m/s的速度将一物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2，试求：(1)物体上升的最大高度；(2)以水平地面为参考平面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。提示：忽略空气阻力，物体在空中只受重力作用，只有重力做功，满足机械能守恒的条件。