[独家精品]2011学案与测评物理人教版第5章-机械能守恒定律(课件).pptVIP

第五章 机械能守恒定律 第1节 功和功率 第2节 动能定理及其应用 第3节 机械能守恒定律及其应用 第4节 功能关系 能量转化和守恒定律 实验五 探究动能定理 实验六 验证机械能守恒定律 例1.在如图所示的物理过程中，甲为末端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点下摆;乙为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕固定轴O无摩擦转动；丙为A、B两小车置于光滑水平面上，B静止，A获得一向右的初速度后向右运动，某时刻连接两车的细绳绷紧，然后带动B车运动；丁为带有竖直支架的小车置于光滑水平面上，把用细绳束缚的小球从图示位置释放，小球开始摆动.则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是 ( ) A. 甲图中小球机械能守恒 B. 乙图中小球A的机械能守恒 C. 丙图中两车组成的系统机械能守恒 D. 丁图中小球的机械能守恒 【点拨】解答本题的关键是： (1)对于一个物体，首先用做功来判断机械能是否守恒. (2)对于一个系统，首先用能的转化来判断. (3)用能的转化分析时要注意转化过程中是否产生了其他形式的能. 【解析】甲图过程中轻杆对小球不做功，小球机械能守恒;乙图过程中轻杆对A的弹力不沿杆的方向，对球做功，所以每个小球的机械能都不守恒，但把两个小球作为一系统时机械能守恒;丙图中绳子绷紧的过程虽然只有弹力作为内力做功，但弹力突变有内能转化，机械能不守恒；丁图过程中细绳也会拉动小车运动，取地面为参考系，小球轨迹不是圆弧，细绳会对小球做功，小球机械能不守恒，把小球和小车当作一个系统时机械能才守恒. 【答案】A 1. (改编题)如图所示，在距海平面h高度的山峰上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到海平面上，若以海平面为零势能面而且不计空气阻力，则 ( ) A. 物体到海平面时的势能为mgh B. 重力对物体做功为mgh C. 物体在海平面上的机械能为mgh+ D. 物体在海平面上的机械能为 【答案】BC 【解析】以海平面为零势能面，则物体到海平面时的势能为零，A错.物体下降h高度，故重力对物体做功为mgh，B对.由机械能守恒定律可知，物体在海平面时的机械能为mgh+ ，故C对，D错. 例2.(2010·苏州模拟)如图所示，质量均为m的物块A和B用轻弹簧连接起来，将它们悬于空中静止，弹簧处于原长状态，A距地面高度h=0.90 m.同时释放两物块，A与地面碰撞后速度立即变为零，由于B的反弹，使A刚好能离开地面.若将B物块换为质量为2m的物块C(图中未画出)，仍将它们悬于空中静止且弹簧为原长，从A距地面高度为h′处同时释放，A刚好也能离开地面.已知弹簧的弹性势能Ep与弹簧的劲度系数k和形变量x的关系为Ep= .试求： (1)B反弹后，弹簧的最大伸长量. (2)h′的大小. 【点拨】分析A、B系统的运动过程，确定机械能守恒的过程，对A、B系统和A、C系统分别列方程分析. 【解析】（1）对A、B整体自由下落时，系统机械能守恒，设A刚落地时，具有共同速度vB，所以2mgh= ,得vB= .此后，物块B压缩弹簧直至反弹，该过程物块B和弹簧组成的系统机械能守恒，当A刚好离开地面时，弹簧的伸长量最大，设为x，则对A有：mg=kx,对B和弹簧有： ,解以上各式得：x=0.6 m. （2）将B换成C后，根据第（1）问的分析有以下各式成立. vC= ,mg=kx, 解得h′=0.75 m. 2. （2010·上海金山区测试）“蹦极运动”是勇敢者的运动，蹦极运动员将弹性长绳系在双脚上，弹性长绳的另一端固定在高处的跳台上.运动员从跳台上跳下后，会在空中上、下往复多次，最后停在空中.如果将运动员视为质点，忽略运动员起跳时的初速度和水平方向的运动，以运动员、长绳和地球作为一个系统，规定绳没有伸长时的弹性势能为零，以跳台处重力势能为零点，运动员从跳台上跳下后，以下说法中正确的是 （ ） A. 最后运动员停在空中时，系统的机械能最小 B. 跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零 C. 第一次下降到最低位置处，系统的