粤教版高一物理必修2第四章机械能守恒定律习题课件(共14张PPT)
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正确解析：B 球从水平位置下摆到最低点过程中，受重力 和杆的作用力，杆的作用力方向待定．下摆过程中重力势能减 少，动能增加，但机械能是否守恒不确定．A 球在 B 下摆过程 中，重力势能增加，动能增加，机械能增加．由于 A、B 系统只 有重力做功，系统机械能守恒，A 球机械能增加，B 球机械能一 定减少．所以 B、C 选项正确．
同理，A 球机械能守恒，B 错误；因为 A、B 系统只有重力
做功，系统机械能守恒．故 C 选项正确．
B 球摆到最低位置过程中，重力势能减少，动能增加，但 不能由此确定机械能守恒．错解中认为杆施的力沿杆方向，这 是造成错解的直接原因．杆施力的方向并不总指向沿杆的方向， 本题中就是如此．杆对 A、B 球既有沿杆的法向力，也有与杆垂 直的切向力．所以杆对 A、B 球施的力都做功，A 球、B 球的机 械能都不守恒．
只有重力或弹力做功与只受重力或 弹簧弹力作用的含义不同. （1）只受重力或弹力 （2）除重力或弹力外还受其它力，但 其它力不做功。
课堂训练
1.（多选）在下列的物理过程中,机械能守恒的有( ) A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压 缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统
小结
一、动能和势能的相互转化
通过重力和弹力做功,动能和势能可以相互转化
二、机械能守恒定律
1、条件：系统内只有重力或弹力做功
2、表达式： 或
三、功能原理
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
E E E E
P1
P2
K2
K1
1 如果除重力、弹力外其它力做正功,机械能增加
2 如果除重力、弹力外其它力做负功,机械能减少
例. 一跳水运动员站在h=10m高的跳台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时的 速度v0=5m/s，求运动员落水时的速度v的大小？（忽略空气的阻力，g=10/s2）
，
解：以运动员为研究对象，运动员跳离跳台后 只有重力做功， 选水面为零势面
根据机械能守恒 E1=E2
EK1+EP1=EK2+EP2
1 2
mv02
能力提升
1．(多选)(执信、深外、中山一中联考)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() BD
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 b→c 的运动过程中加
究的过程。
(2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在 研究过程中的做功情况，判断是否符合机 械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在 过程中的起始状态和末始状态的机械能(包 括动能和势能)。
(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
课堂训练
4、如图所示，物体A、B用绳 子连接穿过定滑轮，已知 m忽A略=2一m切B,摩绳擦子，的此质时量物不体计A，、 B距地面高度均为H，释放A， 求当物体A刚到达地面时的速 度多大？（设物体B到滑轮的 距离大于H，重力加速度为g）
B．A 球的重力势能增加，动能也增加，A 球和地球组成的 系统机械能不守恒
C．A 球、B 球和地球组成的系统机械能守恒 D．A 球、B 球和地球组成的系统机械不守恒
答案：BC
错解分析：B 球下摆过程中受重力、杆的拉力作用．拉力 不做功，只有重力做功，所以 B 球重力势能减少，动能增加， 机械能守恒，A 正确．
mgh
1 2
mv2
0
代入数据得
v 2gh v02 21010 52 15m / s
V0=5m/s
h=10m
v 步骤：
1：确定研究对象 2：判断是否符合机械能守恒条件 3：零势面的选取 4：确定初末状态的动能与势能 5：列出表达试
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)及研
机械能守恒定律习题课
知识回顾
1.机械能守恒定律：在只有重力或弹簧
弹力做功的物体系统内,动能与势能可以
互相转化,但总的机械能保持不变．
2.表达式:
E2 E1
Ek2 Ep2 Ek1 Ep1
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
3．机械能守恒定律成立的条件：
只有重力或弹簧的弹力做功.
注意：
速度先减小后增加
图1
能力提升
易错点：从能量转化观点解决机械能守恒问题
2.(多选)如图 5－3－6，质量分别为 m 和 2m 的两个
小球 A 和 B，中间用轻质杆相连，在杆的中点 O 处 B 球顺时针摆动到最低位
置的过程中(
)
图 5－3－6
A．B 球的重力势能减少，动能增加，B 球和地球组成的系 统机械能守恒
BD
课堂训练
2.（多选）一辆小车静止在光滑的水平面上，小 车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小球 由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球 在摆动的过程中，不计阻力，则下列说法中正确 的是( BC )
A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守恒
D.小球和小车的总机械能不守恒
课堂训练
3. 如 图 所 示 ， 在 竖 直 平 面 内有一段四分之一圆弧轨 道 ， 半 径 OA 在 水 平 方 向 ， 一个小球从顶端A点由静止
开始下滑，已知轨道半径R
＝ 10cm ， 不 计摩 擦 ， 求 小 球刚离开轨道底端B点时的 速度大小？(g=10m/s2)
1.41m/s
机械能的应用
同理，A 球机械能守恒，B 错误；因为 A、B 系统只有重力
做功，系统机械能守恒．故 C 选项正确．
B 球摆到最低位置过程中，重力势能减少，动能增加，但 不能由此确定机械能守恒．错解中认为杆施的力沿杆方向，这 是造成错解的直接原因．杆施力的方向并不总指向沿杆的方向， 本题中就是如此．杆对 A、B 球既有沿杆的法向力，也有与杆垂 直的切向力．所以杆对 A、B 球施的力都做功，A 球、B 球的机 械能都不守恒．
只有重力或弹力做功与只受重力或 弹簧弹力作用的含义不同. （1）只受重力或弹力 （2）除重力或弹力外还受其它力，但 其它力不做功。
课堂训练
1.（多选）在下列的物理过程中,机械能守恒的有( ) A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压 缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统
小结
一、动能和势能的相互转化
通过重力和弹力做功,动能和势能可以相互转化
二、机械能守恒定律
1、条件：系统内只有重力或弹力做功
2、表达式： 或
三、功能原理
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E E E E
P1
P2
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K1
1 如果除重力、弹力外其它力做正功,机械能增加
2 如果除重力、弹力外其它力做负功,机械能减少
例. 一跳水运动员站在h=10m高的跳台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时的 速度v0=5m/s，求运动员落水时的速度v的大小？（忽略空气的阻力，g=10/s2）
，
解：以运动员为研究对象，运动员跳离跳台后 只有重力做功， 选水面为零势面
根据机械能守恒 E1=E2
EK1+EP1=EK2+EP2
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能力提升
1．(多选)(执信、深外、中山一中联考)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() BD
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 b→c 的运动过程中加
究的过程。
(2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在 研究过程中的做功情况，判断是否符合机 械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在 过程中的起始状态和末始状态的机械能(包 括动能和势能)。
(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
课堂训练
4、如图所示，物体A、B用绳 子连接穿过定滑轮，已知 m忽A略=2一m切B,摩绳擦子，的此质时量物不体计A，、 B距地面高度均为H，释放A， 求当物体A刚到达地面时的速 度多大？（设物体B到滑轮的 距离大于H，重力加速度为g）
B．A 球的重力势能增加，动能也增加，A 球和地球组成的 系统机械能不守恒
C．A 球、B 球和地球组成的系统机械能守恒 D．A 球、B 球和地球组成的系统机械不守恒
答案：BC
错解分析：B 球下摆过程中受重力、杆的拉力作用．拉力 不做功，只有重力做功，所以 B 球重力势能减少，动能增加， 机械能守恒，A 正确．
mgh
1 2
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代入数据得
v 2gh v02 21010 52 15m / s
V0=5m/s
h=10m
v 步骤：
1：确定研究对象 2：判断是否符合机械能守恒条件 3：零势面的选取 4：确定初末状态的动能与势能 5：列出表达试
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)及研
机械能守恒定律习题课
知识回顾
1.机械能守恒定律：在只有重力或弹簧
弹力做功的物体系统内,动能与势能可以
互相转化,但总的机械能保持不变．
2.表达式:
E2 E1
Ek2 Ep2 Ek1 Ep1
1 2
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mgh2
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mgh1
3．机械能守恒定律成立的条件：
只有重力或弹簧的弹力做功.
注意：
速度先减小后增加
图1
能力提升
易错点：从能量转化观点解决机械能守恒问题
2.(多选)如图 5－3－6，质量分别为 m 和 2m 的两个
小球 A 和 B，中间用轻质杆相连，在杆的中点 O 处 B 球顺时针摆动到最低位
置的过程中(
)
图 5－3－6
A．B 球的重力势能减少，动能增加，B 球和地球组成的系 统机械能守恒
BD
课堂训练
2.（多选）一辆小车静止在光滑的水平面上，小 车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小球 由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球 在摆动的过程中，不计阻力，则下列说法中正确 的是( BC )
A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守恒
D.小球和小车的总机械能不守恒
课堂训练
3. 如 图 所 示 ， 在 竖 直 平 面 内有一段四分之一圆弧轨 道 ， 半 径 OA 在 水 平 方 向 ， 一个小球从顶端A点由静止
开始下滑，已知轨道半径R
＝ 10cm ， 不 计摩 擦 ， 求 小 球刚离开轨道底端B点时的 速度大小？(g=10m/s2)
1.41m/s
机械能的应用