江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理 7.8机械守恒定律导学案(无答案)新人教必修2

8、 机械能守恒定律
学习目标：
1. 知道机械能的概念，能确定机械能的大小。

2. 会正确推导机械能守恒定律。

3. 掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件。

4. 在具体问题中，能判断机械能是否守恒，并能列出机械能守恒方程式。

学习重点、难点： 机械能守恒定律内容以及它的适用条件。

主要内容 一、机械能
1．定义：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿统称为机械能。

2．公式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 二、机械能守恒定律的证明 1、只有重力做功
如图所示，一个质量为m 的物体自由下落，经过高度为h 1的A 点时速度为v 1，下落到高度为h 2的B 点时速度为v 2，分析由h 1下落到h 2过程中机械能的变化。

思考：若下落过程有阻力，物体下落过程机械能守恒吗？
结论：只有重力做功时， 能和 能相互转化， 守恒 2、只有弹簧弹力对物体做功时系统的机械能
以弹簧振子为例，分析系统势能与动能的转化。

结论：只有弹簧弹力做功时， 能和 能相互转化， 守恒 三、机械能守恒定律
1．内容：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．机械能守恒的条件：只有 做功 3．数学式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 典例解析
例1．下列物体中，机械能是守恒的是（ ） A 、做平抛运动的物体 B 、被匀速吊起的集装箱
C 、光滑曲面上自由运动的物体
D 、物体以4g/5的加速度竖直向上做匀减速运动 例2.课本例题，P72/2、3
例3．以10m/s 的速度将质量是m 的物体从地面竖直向上抛出，若忽略空气阻力。

求： (1)物体上升的最大高度。

A
B
(2)上升过程中何处重力势能和动能相等？(以地面为参考平面)
例4：如图所示，一轻弹簧固定在O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A 点摆向最低点的过程中（ ） A 、重物的重力势能减少 B 、重物的重力势能增大 C 、重物的机械能守恒
D 、重物与弹簧系统的机械能守恒
课后练习：
1．下列实例中的运动物体，哪些机械能不守恒（ ）
A 、跳伞运动员在空中匀速下降
B 、滑雪运动员自高坡顶上自由下滑
C 、汽车在水平路面上匀速行驶
D 、集装箱被吊车匀速地吊起(空气阻力不计) 2．从地面以初速度竖直上抛一物体，当它的速度减为初速度v 0的一半时，上升的高度为(空气阻力不计)（ ）
A 、v 02
/2g B 、v 02
/4g C 、v 02
/8g D 、3v 02
/8g
3．从地面以初速度v 0竖直上抛一物体，以地面处为零势能点，它到达某一高度时，具有的动能与势能数值相等，这时它的速度（ ） A 、v=v 0/2 2
v 0、
B C 、v 0/4 D 、v 0/8
4．两个质量不同的小铁块A 和B ，分别从高度相同的光滑斜面和圆弧面的顶点滑向底部，如图所示，如果它们
的初速度为零，则下列说法中正确的是（ ） A 、下滑过程重力所做的功相等 B 、它们到达底部时动能相等 C 、它们到达底部时速率相等
D 、它们在最高点的机械能和它们到达最低点的机械能各自相等
5．两质量相同的小球A 、B ，分别用线悬在等高的O 1、O 2点，A 球的悬线比B 球的长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速地释放，则经最低点(以悬点为零势能点，如图所示，不正确的是（ ） A 、A 球的速度大于B 球的速度 B 、A 球的动能大于B 球的动能 C 、A 球的机械能大于B 球的机械能 D 、A 球的机械能等于B 球的机械能
6．长为L 的细绳，一端拴着一个质量为m 的小球。

另端一固定在O 点。

在O 点下方C 处有一小钉，OC=L/2，把小球拉至悬绳成水平位置，无初速地释放，如图所示（ ） A 、小球下摆经过B 点后绕钉C 做圆周运动，直至绳绕在钉上 B 、小球经过左方与C 同高的点D 后继续上摆，因为机械能守恒，它能摆到原来的高度
C 、它经过
D 点与O 点之间的某位置，改做抛体运动 D 、小球在整个运动过程中机械能守恒
7．物体在地面上20m 高的地方以7m/s 2
的加速度竖直下落，则在下落的过程中，物体的机械能的变化是（ ）
A 、不变
B 、减小
C 、增大
D 、无法判断
8.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（ ） A 、小球重力势能和动能之和保持不变 B 、小球重力势能和弹性势能之和总保持不变 C 、动能和弹性势能之和总保持不变
D 、重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
9．如图所示，物体沿光滑半圆形凹面从A 点滑到B 点的过程中，物体受_____力和_____作用，其中只 有_______力做功，重力势能________，动能________，但两者之和________。

10、如图所示，一质量分布均匀直杆MN
，从图示位置由静止沿光滑面ABD 滑动，AB 是半径为r 的圆弧，BD 为水平面，则当直杆滑到BD 时的速度大小为多大？
2
1
B
11．一根全长为L、粗细均匀的铁链，对称地挂在轻小光滑的定滑轮上，如图所示，受到轻微的扰动后，铁链开始滑动，当铁链脱离滑轮瞬间铁链速度大小为多少？。