机械能守恒定律习题课赵书田.ppt

16.（12分）如图所示，斜面倾角θ=30 °，另一边与地面垂直，高为H，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为m1和m2，通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求m1和m2的比值.（滑轮质量、半径及摩擦均可忽略） 5、解：（1）AB组成的系统内，只有重力势能和动能之间的相互转化，所以机械能守恒，以地面为参考平面： (2)以A球为研究对象，其沿斜面运动过程中只受重力，故机械能守恒，以斜面中点所在平面为参考平面： 初状态：重力势能： 动能： 末状态：重力势能： 动能： 由机械能守恒定律得： 即： 解得： h A B A B * 机械能守恒定律习题课 学习目标： 1.会用机械能守恒的条件判断机械能是否守恒。 2.理解并熟记应用机械能守恒定律解题的步骤。 3.能解决多物体组成的系统机械能守恒问题。 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 3.表达式： 4.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 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 注意零势面 转化角度 转移角度 守恒角度 例题1.关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是（ ） 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，机械能一定守恒 C、合外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒 D、若只有重力对物体做功，机械能一定守恒 D 典例剖析——守恒判断 2．如下图所示，三面光滑的斜劈放在水平面上，物块由静止沿斜劈下滑，则（ ） A．物块动能增加，重力势能减少 B．斜劈的动能为零 C．物块的动能和重力势能总量不变 D．系统的机械能总量不变 课堂练习 1.在下列的物理过程中，机械能守恒的有（　） A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B．物体沿斜面匀速下滑的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统 AD D 3.如图，小球在P点从静止开始下落，正好落在下端固定于桌面的轻弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起，不计空气阻力，下列结论正确的是（ ） A．小球落到弹簧上后，立即做减速运动 B．在题述过程中，小球、弹簧、地球组成的系统机械能守恒 C．当弹簧对小球的弹力大小等于小球所受重力大小时，弹簧的形变量最大 D．小球被弹簧弹起后，所能到达的最高点高于P点 课堂练习 B 例题2.如图：在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达B点的速度大小。 典例剖析——单物体守恒 解：以小球为研究对象，其从A到B的过程中，只受重力，故机械能守恒： 以B点所在平面为参考平面， 由机械能守恒定律得： 例题2.如图：在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达B点的速度大小。 典例剖析——单物体守恒 解：小球从A到B的过程中， 由动能定理得： 4.如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时（空气阻力不计）（ ） A.速率相同，动能相同 B.B物体的速率大，动能也大 C.A、B两物体在运动过程中机械能都守恒 D.B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多 课堂练习 AC 5.a、b、c三球自同一高度以相同速率抛出，a球竖直上抛，b球水平抛出，c球竖直下抛．则三球落地的速率va、vb、vc的大小关系？ 第4题图 3.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。 H R B C A H R B C A 解：以地面为零势面， 从A到B过程中: 由机械能守恒定律： 从A到C过程: 由机械能守恒定律： △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： 分别以A、C点所在平面为零势面，如何列机械能守恒？ 典例剖析——系统守恒 例题3.如图，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻