人教版（2019）高一物理必修第二册%E3%80%80第八章 机械能守恒定律应用——单物体运动 圆周运动临界问题(共23张PPT).pptVIP

机械能守恒定律应用（一） 单物体运动 单体机械能守恒定律表达式： 二、研究物体的能量转化过程： 复习： 1、机械能：定义、注意的问题 2、机械能守恒定律： 条件： 一：研究物体的初末状态： 注意零势面 （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）受力分析，做功分析，检验守恒条件； （3）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。 例1、质量为4kg的均匀直杆，长为2m，放在 竖直面内的四分之一光滑圆弧上恰如图所示，水 平地面光滑。若由静止释放，求：杆最后在水平 面上运动的速度多大？g=10m/s2 例2：在地面以8m/s的初速度抛出一个石块，若初速度与水平成60°。取g=10m/s2 。 求：1）石块在最高点速度多大？ 石块能达到的最大高度是多少？ 2）怎样抛出，能达到的高度最大？ 例题3：细绳和小球连在一起，悬挂在O点。已知： 绳长L=0.2m，球质量m=0.2kg，g=10m/s2. 将绳 拉直在水平位置给小球竖直向下的初速度v0=2m/s， 则小球在竖直面内摆动。 求：1）经过最低点时，小球的速度多大？ 2）在最低点时，绳的拉力多大？ 解：小球摆动的过程中，机械能守恒： 以最低点为参考平面 在最低点处： 例题4：将质量5kg的物体轻放在竖直的轻弹簧上， 物体向下运动到最低点时，下落0.2m的距离。 求：此时的弹簧的弹性势能多大？g=10m/s2 小球和弹簧系统，机械能守恒： 小球的重力势能减少等于弹簧的弹性势能的增加 方法: 研究系统内能量之间的转化 若地面、小球均与弹簧相连，将弹簧拉长 10cm后由静止释放，当小球将弹簧压缩 10cm时，速度多大？ 例题5：将质量2kg的物体连在轻弹簧上，弹簧 另一端固定在天花板上，将物体拉到水平位置， 使弹簧恰无伸长。现在释放物体，当向下运动到 最低点时，下落0.6m的距离，弹性势能为2J。 求：此时物体的速度多大？ 方法: 研究系统内能量之间的转化 答：（1）3m/s （2）3.2N 方向向下 例6 例 7. 一根内壁光滑的细圆管，形状如下图所示，放在竖直平面内，一个小球自A口的正上方高h处自由落下，第一次小球恰能抵达B点；第二次落入A口后，自B口射出，恰能再进入A口，则两次小球下落的高度之比h1：h2= ______ h A B O 解：第一次恰能抵达B点，不难看出 v B1=0 由机械能守恒定律 mg h1 =mgR+1/2·mvB12 ∴h1 =R 第二次从B点平抛 R=vB2t R=1/2·gt 2 mg h2 =mgR+1/2·mvB22 h2 =5R/4 h1 ：h2 = 4：5 4：5 例题、小球沿光滑斜面由静止从A点开始下滑，A高为h1=6m,B高h2=1m, 求小球到达B点时的速率。 G N 小球从A到B过程中机械能守恒。 以斜面底面为参考平面。 A B 机械能守恒求解： G G N A B 机械能守恒定律：关注初末状态的机械能的关系 即 能与能的关系 ； 利用 时，会算能量变化。 例题、小球沿光滑斜面由静止开始下滑，A高为h1=6m,B高h2=1m, 求小球到达斜面底端时的速率。 小球从A到B过程，减少的重力势能等于增加的动能 机械能守恒定律应用（二） 机械能守恒+圆周运动的临界问题 例题1:如图，竖直面内的光滑轨道，底部水平半圆 部分的半径为R=2m，球质量m=2kg，g=10m/s2. 求：给小球多大的初速度，小球可以恰好通过轨道 的最高点？ 10m/s V0 在一过程中，使用机械能守恒定律， 建立两个位置间速度