160525机械能守恒定律习题课解读.ppt

机械能守恒定律习题课 5.一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球在摆动的过程中，不计空气阻力。那么小球在摆动的过程中 课堂练习 1）绳的拉力对小球做功吗？ 2）绳的拉力对小车做功吗？ 3）小球的机械能守恒吗？ 4）小车的机械能守恒吗？ 5）小球和小车组成系统的机械能守恒吗？ 例1.教材P73/例题 例2.导学P162/例题2 典型例题 例3： 如图A、B两物体质量分别为m和2m，不计滑轮的质量和一切摩擦，开始时用手托住B物体，释放后，求B物体从静止开始下降h高度时的速度是多少? A、B组成的系统机械能守恒 A B 典型例题 例5.如图所示，质量为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动，已知两物体距O点的距离L1＞L2，现在由图示位置静止释放，则在a下降过程中：（ ） A．杆对a不做功； B．杆对b不做功； C．杆对a做负功； D．杆对b做负功。 典型例题 如图所示，均匀铁链长为L，平放在距地面为h=2L的光滑水平桌面上，其长度的1/2 悬垂于桌面下，从静止开始释放铁链，由于光滑挡板的限制，铁链只能竖直下落。求铁链的下端刚要触及地面时的速度。 ? 2L 课堂练习 例4：如图所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时下端A、B相平齐，当略有扰动时其一端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大? A B 典型例题 如图所示, 一根轻杆长为2 L , 它的左端O点为固定转动轴, 轻杆可以绕 O 轴在竖直平面内无摩擦转动, 它的中点及右端各固定一个小球A和B, 两球的质量分别是m 和 2 m , 重力加速度为g ．现用外力使杆处于水平位置, 从静止释放．求(1)小球A和小球B运动到最低处时的速度大小；(2)从开始运动到达杆处于竖直位置的过程中, 杆的作用力对B球所做的功。 4mgL/9 课堂练习 如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是 课堂练习 应用机械能守恒定律解题的一般步骤 1、选取研究对象（系统），确定研究过程 2、分析各力做功及能量转化情况，判断机械能是否守恒 3、确定研究对象在始末状态的机械能（需确定参考平面）或机械能的变化情况 4、选择合适的表达式列式求解 应用机械能守恒定律解题的优点 应用机械能守恒定律解决问题,只需考虑运动的始末状态,不必考虑两个状态之间过程的细节.如果直接用牛顿运动定律解决问题,往往要分析过程中各个力的作用,而这些力往往又是变化的,因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题,应用机械能守恒定律则易于解决。 设计验证机械能守恒定律 实验器材 实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等。 打点计时器 纸带 重物 ？ 铁架台 4、选择合适的纸带，处理数据。 3、更换纸带，重复几次。 1、 将打点计时器固定在铁架台上，把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔。 实验步骤 2、用手提着纸带使重物停靠在打点计时器附近。然后先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。 问题1 本实验要不要测量物体的质量？ mgh = mv 2 1 2 gh = v 2 1 2 无需测量物体的质量 如果实验要求计算势能和动能的具体数据，那就必须要知道物体的质量。 ？ h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 初始点 问题2 纸带上的第一个点为计时起点0 （起始点的速度应该为零，即打点计时器在纸带上打下第一个点时纸带刚开始下落）。 gh = v 2 1 2 h 起始点 对于实际获得的纸带，如何判定纸带上的第一个点就是纸带刚开始下落时打下的呢？ 纸带上的头两个点间的距离应接近2mm。 ？ h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 5 4 3 2 1 初始点 思考 可以回避起始点吗（即处理纸带时可以不用到起始点吗）? 我们可以选取A、B两点，比较它们的机械能EA和EB。若以点B为0 势能点，则有： EKA＋mgΔh＝EKB Δh A B 问题3 如何测量物体的瞬时速度? 做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。 思考 速度能不能用 v = gt 计算？ 这种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力不可避免，所以实际加速度必将小于g，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应该是减少的，故这种方法也不能用。 注意事项 1、安装打点计时器时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。 2、应选用质量和密