机械能守恒定律及其应用(复习典型专题)专用课件.ppt

考点2　机械能守恒的三个观点 三种守恒表达式的比较: 应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量,可不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差 系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能 ΔEk= -ΔEp 转化 观点 初、末状态必须用同一零势能面计算势能 系统的初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等 Ek1+Ep1= Ek2+Ep2 守恒 观点 注意事项 意　义 公　式 角度 常用于解决两个或多个物体组成的系统的机械能守恒问题 若系统由A、B两物体组成,则A物体机械能的增加量与B物体机械能的减少量相等 ΔEA增=ΔEB减 转移 观点 注意事项 意　义 公　式 角度 【题组通关方案】 【典题2】(12分)如图所示,物块A的质量为M,物块 B、C的质量都是m,并都可看作质点,且mM2m。三 物块用细线通过滑轮连接,物块B与物块C的距离和 物块C到地面的距离都是L。现将物块A下方的细线 剪断,若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力。求: (1)物块A上升时的最大速度; (2)若B不能着地,求 满足的条件。 【解题探究】判断下列过程中机械能是否守恒: (1)物块C在落地之前,A、B、C三者组成的系统机械能_____。 (2)物块C在落地之后,物块B在落地之前,A、B组成的系统机械 能_____。 守恒 守恒 【典题解析】(1)A上升L时速度达到最大，设为v，对A、B、C组成的系统由机械能守恒定律得 2mgL-MgL= （3分） 得 （2分） (2)C着地后，若B恰能着地，即B物块再下降L时速度为零。对A、B组成的系统由机械能守恒得 （3分） 解得 （2分） 若使B不着地， 应有 （2分） 答案：（1） （2） 【通关1+1】 1.(拓展延伸)【典题2】中若没有物块C,物块A离地面的高度为1.5L,如图所示。求: (1)物块A落地时的速度大小; (2)物块A落地后,物块B还能上升的最大高度。 【解析】（1）A、B组成的系统机械能守恒，据转化观点，A、B重力势能的减少量等于A、B动能的增加量，有 （M-m）g×1.5L= 解得： (2)设B还能上升h，B的动能全部转化为重力势能，有 解得： 答案：（1） (2) 2.(2014·河源模拟)如图所示,一小球 从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑, 进入光滑水平面又压缩弹簧。在此过程中,小球重力势能和动能的最大值分别为Ep和Ek,弹簧弹性势能的最大值为E′p,则它们之间的关系为(以水平面为零势能面)(　　) A.Ep=Ek=E′p B.EpEkE′p C.Ep=Ek+E′p D.Ep+Ek=E′p 【解析】选A。小球初时刻重力势能最大,与弹簧将要接触时动能最大,压缩弹簧到速度为零时弹簧的弹性势能最大,由机械能守恒定律可知Ep=Ek=E′p,故A正确。 【加固训练】 1.(2014·东莞模拟)一物体从某一高度自由下落,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,下列说法正确的是　(　　) A.物体从A下降到B的过程中,动能不断变小 B.物体从B上升到A的过程中,动能不断变大 C.物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,速度都是先增大后减小 D.物体在B点时,所受合力为零 【解析】选C。弹簧的弹力为变力,在A、B之间某位置弹力和重力大小相等,此时物体加速度为零,速度最大,动能也最大,故从A到B以及从B到A,物体速度都是先增大,后减小。可见A、B、D错误,C正确。 2.(2014·唐山模拟)如图所示,光滑固定的竖 直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A,不可 伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可 忽略的定滑轮D,连接小物块A和小物块B,虚线 CD水平,间距d=1.2m,此时连接小物块A的细绳与竖直杆的夹角为37°,小物块A恰能保持静止。现在在小物块B的下端挂一个小物块Q(未画出),小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处。不计摩擦和空气阻力,cos37°=0.8、sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。求: (1)小物块A到达C处时的加速度大小; (2)小物块B的质量; (3)小物块Q的质量。 【解析】(1)当小物块A到达C处时,由受力分析可知:水平方向受力平衡,竖直方向只受重力作用,所以小物