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高一物理机械能守恒定律及功能关系
;一、势能
相互作用物体的相对位置有关的能量叫做势能,势能
包括 势能和 势能.
1.重力势能
(1)概念:物体由于 而具有的能.
(2)大小:Ep= .
(3)相对性:重力势能的大小和正负与 的选取有关,在期之上的为 值,在期之下的为 值.;(4)系统性:重力势能是 与 所组成的这个“ ” 所共有的.
(5)重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.
(6)重力做功与重力势能变化的关系
重力对物体做的功 物体重力势能的减少量,即
WG=-(Ep2-Ep1)= .;2.弹性势能
(1)概念:物体由于发生 而具有的能.
(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与弹簧的 及 有关.
(3)弹力做功与弹性势能变化???关系:弹力做 ,弹性势能减小,弹力做负功,弹性势能 .;二、机械能及其守恒定律
1.机械能:动能和势能统称为机械能,即E=Ek+Ep.
2.机械能守恒定律
(1)内容:在只有 或 做功的物体系统内,动能与
势能发生相互转化,而总的机械能 .
(2)表达式:Ep1+Ek1= .
(3)机械能守恒的条件: .;1.重力势能的正负及大小与零势能面的选取有关,弹
性势能一般选弹簧原长时为弹性势能零位置.
2.应用机械能守恒定律时要注意判断机械能是否守恒
和选取零势能面.;1.只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种 抛体运动,物体的机械能守恒.
2.受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功.例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒.
3.弹力做功伴随着弹性势能的变化,并且弹力做的功等于弹性势能的减少量.;1.对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非
题目特别说明,否则机械能一定不守恒.
2.机械能守恒的条件绝不是合力的功等于零,更不是
合力等于零,而是看是否只有重力或弹簧弹力做功.;1.(2008·海南高考)如图5-3-1所
示,一轻绳的一端系在固定粗
糙斜面上的O点,另一端系一
小球.给小球一足够大的初速
度,使小球在斜面上做圆周运动,在此过程中( );解析:斜面粗糙,小球受到摩擦力作用,摩擦力对小球做负功,机械能有损失,则A错误;重力对小球做功,B错误;绳的张力始终与小球运动方向垂直,不做功,C正确;小球动能的减少应等于克服摩擦力和重力所做的功的总和,所以D错误.;1.三种守恒表达式的比较;表达角度;2.应用机械能守恒定律解题的基本步骤
(1)分析题意,明确研究对象;
(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况,弄清物体所受
各力做功的情况,判断机械能是否守恒;
(3)选取零势能面,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,并对结果进行
必要的讨论和说明.; 机械能守恒定律是一种“能—能转化”关系,其守恒是
有条件的,因此,应用时要注意对研究对象在所研究的过程
中机械能是否守恒做出判断.动能定理反映的是“功—能转
化”关系,应用时要注意两个规律中功和能的不同含义和表
达式.;2.如图5-3-2所示,一根全长为l、粗
细均匀的铁链,对称地挂在光滑的轻
小滑轮上,当受到轻微的扰动时,铁
链开始滑动,求铁链脱离滑轮瞬间速
度的大小.;解析:法一:根据重力势能的减少等于动能的增
量列方程:mg mv2,求得v= .
法二:根据机械能守恒,选滑轮顶端为零势能面,列方程
- mgl=- mgl+ mv2,求得v= .
; (2010·江苏苏、锡、常、镇四市
联考)如图5-3-3所示,质量均为m的
A、B两个小球,用长为2
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