5.4 机械能守恒定律学案.doc

机械能及其守恒定律 §5.4 机械能守恒定律 【学习目标】 ⒈正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。 ⒉能判断物体的机械能是否守恒。 ⒊掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。 【自主学习】 ⒈ 机械能包括 能和 能，重力做功 能和 能可以转化，弹力做功 能和 能可以转化。 ⒉ 机械能守恒定律：在 做功的物体系统内， 与 可以 而总的 保持不变。 ⒊一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？ ⒋只有重力做功和只受重力是一回事吗？ ⒌怎样判断物体的机械能是否守恒？ ⒍利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么？ 【典型例题】 例题 ⒈关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的 A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。 B 做变速运动的物体机械能可能守恒。 C 外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒。 D 若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒。 例题 ⒉ 以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，求 ⑴ 物体上升的最大高度？ ⑵上升过程中何处重力势能和动能相等？ 例题 ⒊ 某人在距离地面⒉6m的高处，将质量为0.2㎏的小球以V0=12m/S的速度斜向上抛出，小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角300，，g=1Om/S2，求： ⑴ 人抛球时对小球做的功？ ⑵若不计空气阻力，小球落地时的速度大小？ ⑶若小球落地时的速度大小为V1=13m/S，小球在空气中运动的过程中克服阻力做了 多少功？ 例题 ⒋小钢球质量为M，沿光滑的轨道 由静止滑下，如图所示，圆形轨道 的半径为R，要使小球沿光滑圆轨道 恰好能通过最高点，物体应从离轨道 最底点多高的地方开始滑下？ 【针对训练】 ⒈在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：A、起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。⒉从离地高为Hm的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为M的物体，它上升 hm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)+1/2Mv2;C、物体落地时的机械能为MgH+1/2Mv2;D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为MgH+1/2MV2 ⒊如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为： A、mgh； B、mgH； C、mg(H+h)； D、mg(H-h)。 ⒋一个人站在阳台上，以相同的速度V0分别把三个小球竖直上抛，竖直下抛，水平抛出，不计空气阻力，关于三球落地的速率下列说法中正确的是 A 上抛球最大 B下抛球最大 C 平抛球最大 D 三个球一样大 【能力训练】 1.从高处自由下落的物体，它的重力势能Ep和机械能E随高度h的变化图线如图所示，正确的是 ⒉如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述中正确的应是 A.重力势能和动能之和总保持不变。 B.重力势能和弹性势能之和总保持不变。 C.动能和弹性势能之和保持不变。 D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变。 ⒊一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向上运动，则在此物体上升h的过程中，物体的 A重力势能增加了2mgh B 动能增加了2mgh C机械能保持不变 D机械能增加了mgh ⒋当物体克服重力做功时，物体的 A重力势能一定减少，机械能可能不变。 B重力势能一定增大，机械能一定增大。 C重力势能一定减少，动能可能减小。 D重力势能一定增大，动能可能不变。 ⒌某同学身高⒈8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了⒈8m高的横杆，据此可估算出他起跳高时竖直向上的速度大约为 A 2m/S B 4m/S C 6m/S D 8m