机械能守恒定律复习专题课件

机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28问题1质量为m的物体沿光滑的轨道运动,经过A、B两点,高度由h1变化到h2,速度由v1变化到v2,不计阻力.能量怎样转化?守恒量是什么?ABh1h2v1v2请说出下列两式的含义.1.mv22/2-mv12/2=mgh1-mgh22.mv22/2+mgh2=mgh1+mv12/2GFN机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28问题2轻弹簧一端固定,另一端被质量为m的小球压缩,在弹簧将小球弹开从A到B的过程中,不计摩擦.系统的能量怎样转化?守恒量是什么?l0ABx1x2OFv1v2Ek1+Ep1=Ek2+Ep2机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28思考：下列运动过程中,什么力做功?能量怎样转化?它们的总量是否变化?弹簧弹力做功重力做功弹性势能与动能相互转化动能与重力势能相互转化动能、重力势能、弹性势能的总量不变机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28机械能E=Ek+Ep重力势能Ep=mgh弹性势能Ep’=kx2/2动能Ek=mv2/2势能Ep机械能E机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28知识回顾机械能守恒定律1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变2.守恒条件：①只有重力或系统内弹力做功②只有动能和势能之间的转化机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28研究对象：表达式：系统（1）系统初状态的总机械能等于末状态的总机械能.（2）物体（或系统）减少的势能等于物体（或系统）增加的动能（3）系统内A减少的机械能等于B增加的机械能2211221122mghmvmghmvPKEEABEE注意零势面转化角度转移角度守恒角度Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解【分析1】分别用轻质弹簧和绳系相同的小球A、B，将它们拉至水平位置,此时弹簧为原长且小于绳长.释放后,它们运动到最低点位置相同，小球A、B的机械能守恒吗？ABov要注意弹簧是否包含在系统内机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解【分析2】一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始滑下,物体机械能守恒吗？hAB机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解【分析3】一个物体从粗糙斜面的顶端由静止开始滑下,受沿斜面向下的拉力等于摩擦力，物体机械能守恒吗？hABF机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解【分析4】一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始滑下,斜面放在光滑的水平面上，物体机械能守恒吗？hAB机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEESABSBAΔS一·对守恒条件的理解【分析5】A以初速度v0冲上B的左端，B的上表面粗糙，地面光滑，此后对A、B组成的系统机械能守恒吗？机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解【分析6】滑轮光滑且质量不计，在A下降一段距离d的过程中A、B机械能守恒吗？BA机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解深入理解守恒条件1.做功角度（1）合外力不做功，系统机械能不与外界发生交换（2）内力中除了重力和弹簧弹力以外的其他力不做功，或做功的代数和为0.(沿内力的方向不发生相对位移)2.转化角度：无机械能与其他形式的能量转化（请举例）机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE一·对守恒条件的理解【举例】用轻绳系住小球从悬点上方某一高度处由静止释放，在小球摆到最低点的过程中机械能守恒吗？机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28如图AB轨道和一个半径为R的半圆弧相连，将球从距离水平面H高处A点无初速的释放，整个过程摩擦力均可忽略，求：（1）物体到达B点的速度。（2）物体到达C点的速度。HRBCA二·单体机械能守恒机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28HRBCA解：以地面为零势面，从A到B过程中:由机械能守恒定律：21002BmgHmv2BvgH从A到C过程:由机械能守恒定律：21022CmgHmvmgR2(2)CvgHR△标准答案展示：选零势面条件判断点明过程、原理找初末状态机械能，列方程求解思考：1.若以A、C点所在平面为零势面，结果相同吗？2.用牛顿定律或者动能定理如何列式求解3·可以不选择零势能面吗？机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28二·单体机械能守恒两小球质量相同，绳长不同，都从相同高度由静止下落，试分析落到最低点下列物理量是否相同？Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEEV、a、F、E机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28二·单体机械能守恒用杆连接小球在竖直面内做圆周运动，已知在最高点A的速度为vA,求在最低点的速度vB为多少？Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEEAB机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28二·单体机械能守恒引申：1·如果求刚好做圆周运动，在A、B速度满足什么条件？2·将杆换为轻绳上问结果又如何？3.由圆周运动知识求在A、B的弹力Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEEA机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28图为过山车示意图.半径为R的圆轨道与斜轨道平滑连接,设轨道是光滑的.质量为m的小车,从斜轨上的平台静止释放,小车恰好通过圆轨道最高点.求平台的高度h.vhⅢ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28二·单体机械能守恒P点和N点等高，M点与Q点等高。现将小球从P释放后任其向L摆动，小球到达L后,将开始沿以Q为中心的圆弧继续运动，在此以后1.球能运动到N点吗？2.如果要球运动到P点，释放点应多高？3.若从P点以v0释放恰能过N，求v0Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28三·系统机械能守恒如图所示，在长为l的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时，A、B速度?Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEEOABvAvB机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28三·系统机械能守恒Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时，A、B速度?ABl1l2机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28三·系统机械能守恒如图所示，滑轮光滑且质量不计，在A下降一段距离d的过程中A、B速度？Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEEBA机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEE三·系统机械能守恒机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28三·系统机械能守恒Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守恒③确定参考平面，明确初、末机械能④由机械能守恒定律列方程，求解Ⅰ.守恒条件：①系统内②只有重力或系统内弹簧弹力做功③只有动能和势能之间的转化Ⅱ.表达式2211221122mghmvmghmvPKEEABEEmMmMh=?机械能守恒定律的应用2012.5.282012.5.28Ⅲ.解题步骤：①确定研究对象及其运动过程②分析：判断机械能是否守