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7.8 机械能守恒定律二 导学案
编写人:王彦海 审核:高一物理组 时间:2012-4 学生:
【知能准备+=+从守恒的角度:物体运动过程中,初状态和末状态 相等;
第二种:△Ek =-△EP 从转化的角度 的增加量等于 减小量;
第三种: △E1=-△E2 从转移的角度 的机械能增加量等于物体2的机械能的 。
【同步导学例1例2 如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( )
A.重物重力势能减小 B.重物重力势能与动能之和增大
C.重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少
2、应用机械能守恒定律解题的步骤:
(1)根据题意选取研究对象(物体或系统)和运动过程;
(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况以及各力做功的情况,判断机械能是否守恒;
(3)确定运动的始末状态,选取零势能面,并确定研究对象在始、末状态时的机械能;
(4)根据机械能守恒定律列出方程进行求解
注意:列式时,要养成这样的习惯,等式的左边是初状态的机械能而等式右边是末状态的机械能,这样有助于分析的条理性。
例3 如右图所示,小球用不可伸长的长为L的轻绳悬于O点,小球在最低点的速度必需为多大时,才能在竖直平面内做完整个圆周运动?
3、机械能守恒定律在多个物体组成系统中的应用
对单个物体能用机械能守恒定律解的题一般都能用动能定理解决.而且省去了确定是否守恒和选定零势能面的麻烦,反过来,能用动能定理来解决的题却不一定都能用机械能守恒定律来解决,在这个意义上讲,动能定理比机械能守恒定律应用更广泛更普遍。故机械能守恒定律主要应用在多个物体组成的系统中。
例4 如图所示,质量都是m的物体A和B,通过轻绳子跨过滑轮相连。斜面光滑,不计绳子和滑轮之间的摩擦。开始时A物体离地的高度为h,B物体位于斜面的底端,用手托住A物体,A、B两物均静止。撤去手后,求:
(1)A物体将要落地时的速度多大?
(2)A物落地后,B物由于惯性将继续沿斜面上升,则B物在斜面上的最远点离地的高度多大?
例5如图所示,质量分别为2 m和3m的两个小球固定在一根直角尺的
两端A、B,直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分
别为2L和L。开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方。
让该系统由静止开始自由转动,求:
⑴当A到达最低点时,A小球的速度大小v;
⑵ B球能上升的最大高度h;
⑶开始转动后B球可能达到的最大速度vm。
例6 如图所示,粗细均匀的U形管内装有总长为4L的水。开始时阀门K闭合,左右支管内水面高度差为L。打开阀门K后,左右水面刚好相平时左管液面的速度是多大?(管的内部横截面很小,摩擦阻力忽略不计)
例7 如图所示,重物A、B、C质量相等,A、B用细绳绕过轻小滑轮相连接,开始时A、B静止,滑轮间细绳长0.6m,现将C物体轻轻挂在MN绳的中点,求:(1)C下落多大高度时速度最大?(2)C下落的最大距离多大?v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升 H后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是(不计空气阻力,以地面为参考面)( )
A.物体在最高点时机械能为mg(H+h);
B.物体落地时的机械能为mg(H+h)+ mv2/2
C.物体落地时的机械能为mgh+mv2/2
D.物体在落回过程中,经过阳台时的机械能为mgh+mv2./2
2.如图所示,两质量相同的小球A、B,分别用线悬线在等高的O1、O2点,A球的悬线比B比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( )
A.A球的速度大于B球的速度
B.A球的动能大于B球的动能
C.A球的机械能大于B球的机械能
D.A球的机械能等于B球的机械能
3.如图所示,小球自高为H的A点由静止开始沿光滑曲面下滑,到曲面底B点飞离曲面,B点处曲面的切线沿水平方向.若其他条件不变,只改变h,则小球的水平射程s的变化情况是 ( )
A.h增大,s可能增大 B.h增大,s可能减小
C.h减小,s可能增大 D.h减小,s可能减小
4.用平行斜面向下的拉力将物体沿斜面拉下,拉力的大小等于摩擦力,则( )
A.物体做匀速运动 B.合外力对物体做功为零
C.物体的机械能守恒
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