物理课件机械能守恒定律及其应用.ppt

机械能守恒定律 重力势能 弹性势能 势能 动能 机械能 一、动能和势能的相互转化 重力势能转化为动能 v v 动能转化为重力势能 自由落体 竖直上抛 重力势能减小 动能增加 动能减小 重力势能增加 一、动能和势能的相互转化 动能和重力势能可以相互转化 一、动能和势能的相互转化 动能和弹性势能可以相互转化 一、动能和势能的相互转化 动能和弹性势能、重力势能的相互转化 　　一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重力势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2 。试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。 一、动能和势能的相互转化 由动能定理： 一、动能和势能的相互转化 G N 二、机械能守恒定律 　　在只有重力做功和弹力做功的情况下，物体只发生动能与势能的相互转化，而总的机械能保持不变。 1、内容： 二、机械能守恒定律 只有重力做功和弹簧弹力做功 2、机械能守恒条件： （1）物体只受重力，不受其他力 v v0 G G v0 G 二、机械能守恒定律 只有重力做功和弹簧弹力做功 2、机械能守恒条件： （2）物体只受重力和弹簧弹力，不受其他力 二、机械能守恒定律 只有重力做功和弹簧弹力做功 2、机械能守恒条件： （3）物体受重力和弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功 1、在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么？ （1）跳伞运动员和降落伞匀速降落 （2）一个物体沿斜面匀速下滑 （3）起重机匀速吊起重物 （4）拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升 （5）物体在竖直面内做匀速圆周运动 （6）铅球在空中做平抛运动 例与练 2、关于机械能守恒，下列说法中不正确的是（　　） A、机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用 B、做匀速运动的物体机械能一定守恒 C、做变速运动的物体机械能一定不守恒 D、外力对物体所做总功为零时，物体机械能一定守恒 例与练 3、如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中（　　） A、小球的机械能守恒 B、小球和弹簧总机械能守恒 C、小球在b点时动能最大 D、小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 例与练 4、一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面上弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A、重物的动能增加 B、弹簧的弹性势能增加 C、重物的机械能不变 D、重物和弹簧总机械能不变 例与练 o A 5、如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A、子弹的机械能守恒。 B、木块的机械能守恒。 C、子弹和木块的总机械能守恒。 D、以上说法都不对 例与练 二、机械能守恒定律 3、表达式： 只有重力做功时： 6、小球沿高为h=5m的光滑斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。 例与练 G N 支持力N不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。 以斜面底面为参考平面。 6、小球沿高为h=5m的光滑斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。 例与练 G N 用牛顿运动定律解题： 　请比较用机械能守恒定律和用牛顿运动定律解题的异同。 6、小球沿高为h=5m的光滑斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。 例与练 G N 用动能定理解题： 　请比较用机械能守恒定律和用动能定理解题的异同。 7、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为L，最大偏角为θ。小球运动到最底位置时的速度是多大？ 例与练 G F 拉力F不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。 以最低点为参考平面。 （1）确定研究对象，画出过程示意图； 应用机械能守恒定律解题的一般步骤： （2）对物体受力分析，(明确各力做功的情况)，判断是否符合机械能守恒的条件； （3）对物体运动分析，恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）； （4）根据机械能守恒定律列方程求解。 三、机械能守恒定律的应用 8、从20米高的塔上以10m/s的初速度水平抛出一个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力） 例与练 以地面为参考平面。 9、如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为10m，为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地至少多高？（不考虑空气阻力和摩擦阻力） 例与练 h B A 以地面为参考平面。 10、如图所示，轻质弹簧的一端与墙相连，质量为2kg的小球以5m/s的速度沿光滑水平面运动并压缩弹簧，则弹簧的最大弹性势能为___J，当小球的速度为2m/s时，弹簧的