粤教版高中物理课件：机械能守恒定律及应用

机械能守恒定律及应用机械能守恒定律只有重力或弹力做功除重力或弹力做功外，其它力做功之和为零E1=E2即(EK1+EP1=EK2+EP2)在只有重力或弹力做功的情形下，物体的重力势能或弹性势能与动能发生相互转化，但总的机械能保持不变内容：表达式：条件:1212222121mghmVmghmV一、利用机械能守恒定律解题的思路(1)、明确研究对象和运动过程(2)、分析受力、各力做功情况，判断机械能是否守恒(3)、找初末状态、选取零势能面，确定初末状态的机械能(4)、根据机械能守恒定律列方程求解二、利用机械能守恒定律解题的优点只考虑运动的初、末状态，不考虑两个状态之间过程的细节；可以求解变力、曲线问题。例：一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高1m，长2m，不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度多大？（思考下面问题）物体受到几个力？并将这几个力画出这几个力中有哪些力做功？是否符合机械能守恒条件？Ah=1mBAB只有重力做功，机械能守恒1212222121mghmVmghmVNGSANGSB21121mVEK设物体的质量为m，以地面为参考面1PE2KE22mghEP初态：(A点)末态(B点）0EEP1K11mgh1mgh2221mV02221mVEEP2K2(1)(2)机械能守恒EEEEP1K1P2K22221mV1mgh=解得smghV/4.422?1,0211VmhV求已知h=1mV2例1．某人在离地10m高处用10m/s的速度竖直上抛一个质量为1kg的物体（不计空气阻力，以地面为参考平面），试问：在离地什么高度时物体的动能等于重力势能．（g=10m/s2）22222012121010()7.5424102mvmghvhhmmg2211221122mvmghmvmgh解：以地面为参考平面，根据机械能守恒定律得例2.长l＝80cm的细绳上端固定，下端系一个质量m＝100g的小球。将小球拉起至细绳与竖直方向成60°角的位置，然后无初速释放。不计各处阻力，小球运动到最低位置时的速度是多大？最低点时细绳对小球拉力多大？取g＝10m/s2。分析与解：由受力分析知该物体运动过程机械能守恒，以最低点为参考面，则有21(1cos)2mglmv在最低点受力分析，有(1cos)vgl2vFmgmR解得解得22vFmgmNR例3.小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进入在竖直平面内的离心轨道运动，如图所示，为保持小球能够通过离心轨道最高点而不落下来，求小球至少应从多高处开始滑下？已知离心圆轨道半径为R，不计各处摩擦。分析与解：取离心轨道最低点所在平面为参考平面，开始时小球具有的机械能E1＝mgh。通过离心轨道最高点时，小球速度为v，此时小球的机械能22122EmvmR2122mghmvmR由机械能守恒定律有：小球能够恰好通过圆轨道最高点，要求小球在最高点具有一定速度，此时小球运动所需要的向心力恰好等于小球所受重力，有2vmgmR52hR解得