高中物理必修2粤教《第四章机械能和能源第04节机械能守恒定律》110PPT课件 一等奖
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机械能守恒定律 的应用
一、内容：在只有 重力 或 弹力 做功的物体系统内，动能
与势能可以相互转化，而总的机械能 保持不变 。
二、守恒条件：只有 重力或系统内弹力 做功。
三、常用的三种表达式
1、守恒式：E1＝E2 或 Ek1＋Ep1
2、转化式：ΔEk＝ －ΔEp ；
3、转移式：ΔEA＝ －ΔEB 。
(1)小球经过 C 点时轨道对 它的支持力大小 FN；(2)小球经过最 高点 P 的速度大小 vP；(3)D 点与圆 心 O 的高度差 hOD。
[解析] (1)设小球经过 C 点时速度为 v1，取 C 点为零势能 面，由机械能守恒有 mg(H＋R)＝12mv12
由牛顿第二定律有 FN－mg＝mRv12 代入数据解得 FN＝6.8 N。 (2)小球从 P 到 Q 做平抛运动，有 h＝12gt2，x2＝vPt 代入数据解得 vP＝3.0 m/s。 (3)取 DQ 为零势能面，由机械能守恒定律，有
2、质量1kg的物体从倾角为30°、长2m的光滑 斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零 势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机 械能和重力势能分别是（ ）
A．ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，-5J C．10J，5J
B．10J，-10J D．20J，-10J
3、(多选)重10 N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点 由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点 开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝1 m，bc＝0.2 m，那么在整个过程中( )
＝Ek2＋Ep2；
四、课堂练习
1、 (多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正 A．甲图中，物体 A 将弹簧压缩的过程中，物体 A 机械能守恒
确的是 B．乙图中，物体 A 固定，物体 B 沿斜面匀( 速下滑) ，物体 B 的 机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A 加速下落，B 加 速上升过程中，A、B 组成的系统机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能 守恒
12mvP2＋mgh＝mg(H＋hOD)， 代入数据，解得 hOD＝0.30 m。 [答案] (1)6.8 N (2)3.0 m/s (3)0.30 m
A．滑块动能的最大值是6 J B．弹簧弹性势能的最大值是6 J C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D．整个过程系统机械能守恒
4、如图所示，竖直平面内的一半径 R＝0.50 m 的光滑圆弧槽 BCD，B 点与圆心 O 等高，一水平面与圆弧槽相接于 D 点，质 量 m＝0.10 kg 的小球从 B 点正上方 H＝0.95 m 高处的 A 点自由 下落，由 B 点进入圆弧轨道，从 D 点飞出后落在水平面上的 Q 点，DQ 间的距离 x＝2.4 m，球从 D 点飞出后的运动过程中相 对水平面上升的最大高度 h＝0.80 m，g 取 10 m/s2，不计空气阻 力，求：
一、内容：在只有 重力 或 弹力 做功的物体系统内，动能
与势能可以相互转化，而总的机械能 保持不变 。
二、守恒条件：只有 重力或系统内弹力 做功。
三、常用的三种表达式
1、守恒式：E1＝E2 或 Ek1＋Ep1
2、转化式：ΔEk＝ －ΔEp ；
3、转移式：ΔEA＝ －ΔEB 。
(1)小球经过 C 点时轨道对 它的支持力大小 FN；(2)小球经过最 高点 P 的速度大小 vP；(3)D 点与圆 心 O 的高度差 hOD。
[解析] (1)设小球经过 C 点时速度为 v1，取 C 点为零势能 面，由机械能守恒有 mg(H＋R)＝12mv12
由牛顿第二定律有 FN－mg＝mRv12 代入数据解得 FN＝6.8 N。 (2)小球从 P 到 Q 做平抛运动，有 h＝12gt2，x2＝vPt 代入数据解得 vP＝3.0 m/s。 (3)取 DQ 为零势能面，由机械能守恒定律，有
2、质量1kg的物体从倾角为30°、长2m的光滑 斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零 势能点，那么，当它滑到斜面中点时具有的机 械能和重力势能分别是（ ）
A．ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，-5J C．10J，5J
B．10J，-10J D．20J，-10J
3、(多选)重10 N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点 由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点 开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝1 m，bc＝0.2 m，那么在整个过程中( )
＝Ek2＋Ep2；
四、课堂练习
1、 (多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正 A．甲图中，物体 A 将弹簧压缩的过程中，物体 A 机械能守恒
确的是 B．乙图中，物体 A 固定，物体 B 沿斜面匀( 速下滑) ，物体 B 的 机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时，A 加速下落，B 加 速上升过程中，A、B 组成的系统机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能 守恒
12mvP2＋mgh＝mg(H＋hOD)， 代入数据，解得 hOD＝0.30 m。 [答案] (1)6.8 N (2)3.0 m/s (3)0.30 m
A．滑块动能的最大值是6 J B．弹簧弹性势能的最大值是6 J C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D．整个过程系统机械能守恒
4、如图所示，竖直平面内的一半径 R＝0.50 m 的光滑圆弧槽 BCD，B 点与圆心 O 等高，一水平面与圆弧槽相接于 D 点，质 量 m＝0.10 kg 的小球从 B 点正上方 H＝0.95 m 高处的 A 点自由 下落，由 B 点进入圆弧轨道，从 D 点飞出后落在水平面上的 Q 点，DQ 间的距离 x＝2.4 m，球从 D 点飞出后的运动过程中相 对水平面上升的最大高度 h＝0.80 m，g 取 10 m/s2，不计空气阻 力，求：