海南省文昌中学高中物理人教版：必修2机械能守恒定律省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

EK 2 EP2 EK1 EP1 即：1 (m 2m)v2 mgH mgH 2mgh
2
第16页
课堂练习
1.如图所表示，在光滑水平桌面上有 一质量为M小车，小车跟绳一端相连，
H 绳子另一端经过滑轮吊一个质量为m
砖码，则当砝码着地瞬间（小车未离 开桌子）小车速度大小为 ____________，在这过程中，绳拉力 对小车所做功为_______________。
WF EK 2 EK1
所以：WF
1 2
Mv2
Mmgh M m
H
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7．如图小球AB质量分别是m、2m.经
A
过轻绳跨在半径为R光滑半圆曲面上。 A R
B
由静止释放。求小球A刚到半圆顶端时
2 R
速度？
4
B
解析：对两球组成系统，在运动过程中, 只有重力势能
和动能转化，机械能守恒，选取初位置所在平面为参考
B 选零势面 解：以地面为零势面，
从A到B过程中: 点明过程、原理
vC 2g(H 2R)
思索：
由机械能守恒定律：
分别以A、C点所在
0 mgH
1 2
mvB2
0
找初末状态机械能，平列面方为程零势面，怎 样列机械能守恒？
vB 2gH 求解 第14页
典例剖析——系统守恒
例题1.如图，质量为m木块放在光滑水
H
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6.解析：⑴对M和m组成系统内，从开始运动到m着地过 程中，只有重力势能和动能相互转化，故机械能守恒， 以地面为参考平面，由机械能守恒定律得：
EK 2 EP2 EK1 EP1 即：1 (M m)v2 MgH MgH mgh
2 解得：v 2mgh
M m
⑵以M为研究对象，由动能定理得：
A O
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课堂练习
1.如图所表示，两个质量相同物体A和B，在同一高度 处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们
抵达地面时（空气阻力不计）（ A）C
A.速率相同，动能相同 B.B物体速率大，动能也大 C.A、B两物体在运动过程中机械能都守恒 D.B物体重力所做功比A物体重力所做功多
2.a、b、c三球自地面以相同速率， a球竖直上抛，b球斜向上抛，c球沿 光滑斜面上滑．则三球抵达最高点 高度大小关系？
平面，由机械能守恒定律得：
即：1（2m m）v2 mgR 2mg 2 R 0
2
4
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课堂小结
机械能守恒定律
1.内容： 2.守恒条件：①只有重力或系统内弹力做功
②只有动能和势能之间转化
3.表示式： EK 2 EP2 EK1 EP1
4.解题步骤：①确定对象、过程
②判断机械能是否守恒 ③确定参考平面，及初、末机械能 ④由机械能守恒定律列方程，求解
h1：h2= _____4_：5
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
h
B
vB2 gR / 2
mg h2 =mgR+1/2·mvB22
h2 =5R/4
h1 ：h2 = 4：5
A．物块动能增加，重力势能降低 B．斜劈动能为零 C．物块动能和重力势能总量不变 D．系统机械能总量不变
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课堂练习
3.如图，小球在P点从静止开始下落，恰好 落在下端固定于桌面轻弹簧上，把弹簧压 缩后又被弹起，不计空气阻力，以下结论
正确是（ ） B
A．小球落到弹簧上后，马上做减速运动 B．在题述过程中，小球、弹簧、地球组成 系统机械能守恒 C．当弹簧对小球弹力大小等于小球所受重 力大小时，弹簧形变量最大 D．小球被弹簧弹起后，所能抵达最高点 高于P点
平面，由机械能守恒定律得：
0
1 (m 2m)v2 mgR 2mg 2 R
2
4
0
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7．如图小球AB质量分别是m、2m.经
A
过轻绳跨在半径为R光滑半圆曲面上。 A R
B
由静止释放。求小球A刚到半圆顶端时
2 R
速度？
4
B
解析：对两球组成系统，在运动过程中, 只有重力势能
和动能转化，机械能守恒，选取初位置所在平面为参考
5.经典题目：①机械能守恒判断
②单物体机械能守恒 ③系统机械能守恒
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平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑定滑轮 与质量为2m砝码相连，让绳拉直后使
H
砝码从静止开始下降h距离时砝码未落
地，木块仍在桌面上，这时砝码速率为
多少？
解析：对木块和砝码组成系统内只有重力势能和动能转 化，故机械能守恒，以砝码末位置所在平面为参考平 面，由机械能守恒定律得：
EK 2 EP2 EK1 EP1
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典例剖析——单物体守恒
例题1.如图：在水平台面 上A点，一个质量为m物
A v0
体以初速度v0被抛出，不 计空气阻力，求它抵达B 点速度大小。
h
B
解：以小球为研究对象，其从 A到B过程中，只受重力，故 机械能守恒：
EK 2 EP2 EK1 EP1
即：1 2
mvB2
1 2
mv02
mgh
解得：vB v02 2gh
机械能守恒定律（二） 习题课
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学习目标：
1.会用机械能守恒条件判断机械能是否守恒。 2.了解并熟记应用机械能守恒定律解题步骤。
组卷网
3.能处理多物体组成系统机械能守恒问题。
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知识回顾
机械能守恒定律
1.内容：在只有重力或弹力做功物体系统内，动能 和势能能够相互转化，而总机械能保持不变
2.守恒条件：①只有重力或弹力做功 ②只有动能和势能之间转化
第4题图
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3.如图AB轨道和一个半径为R半圆弧相连，将球从距离水 平面H高处A点无初速释放，整个过程摩擦力均可忽略，求： （1）物体抵达B点速度。（2）物体抵达C点速度。
A C
H R
B
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△标准答案展示：
A 条件判断
从A到C过程: 由机械能守恒定律：
C H
R
0
mgH
1 2
mvC2
mg
2R
守恒角度 注意零势面
（2）物体（或系统）改变势能等于物 体（或系统）改 变动能
EP -EK
转化角度
（3）系统内A改变机械能等于B改变机械能
EA -EB
转移角度
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典例剖析——守恒判断
例题1.关于物体机械能是否守恒叙述，以下说 法中正确是（ ） D A、做匀速直线运动物体，机械能一定守恒 B、做匀变速直线运动物体，机械能一定守恒 C、合外力对物体所做功等于零时，机械能一定 守恒 D、若只有重力对物体做功，机械能一定守恒
2．如图小球AB质量分别是m、
2m.经过轻绳跨在半径为R光滑半 圆曲面上。由静止释放。求小球
A
B
A刚到半圆顶端时速度？
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6.解析：⑴对M和m组成系统内，从开始运动到m着地过 程中，只有重力势能和动能相互转化，故机械能守恒， 以地面为参考平面，由机械能守恒定律得：
EK 2 EP2 EK1 EP1 1 (M m)v2 MgH 0 MgH mgh 2
1 (m 2m)v2 mgH 0 mgH 2mgh 2
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典例剖析——系统守恒
例题1.如图，质量为m木块放在光滑水
平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑定滑轮 与质量为2m砝码相连，让绳拉直后使
H
砝码从静止开始下降h距离时砝码未落
地，木块仍在桌面上，这时砝码速率为
多少？
解析：对木块和砝码组成系统内只有重力势能和动能转 化，故机械能守恒，以砝码末位置所在平面为参考平 面，由机械能守恒定律得：
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• 例2.（09·江苏物理·9）如图所表示，两质量相等物块 A、B经过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面 上，全部接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动 过程中一直处于弹性程度内。在物块A上施加一个水 平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等过程
中，以下说法中正确有 （ BC）D
A．当A、B加速度相等时，系统机械能最大 B．当A、B加速度相等时，A、B速度差最大 C．当A、B速度相等时，A速度到达最大 D．当A、B速度相等时，弹簧弹性势能最大
初态： 末态：
Eko
0, Ep0
1 2
mg
L 4
Ekt
1 2
mvt2 , Ept
mg
L 2
o
1 2
mgL
L 4
1 2
mvt2
mg 1
L 2
vt 2 3gL
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练习3. 一根内壁光滑细圆管，形状以下列图所表示， 放在竖直平面内，一个小球自A口正上方高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，则两次小球下落高度之比
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课堂练习
1.在以下物理过程中，机械能守恒有（ ）D
A．把一个物体竖直向上匀速提升过程
B．物体沿斜面匀速下滑过程
C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行过程
D．从高处竖直下落物体落在竖立轻弹簧上，压缩弹 簧过程，对弹簧、物体这一系统
2．以下列图所表示，三面光滑斜劈放在水平面上，物
块由静止沿斜劈下滑，则（AD ）
解：小球从A到B过程中， 由动能定理得：
WG EK 2 EK1
即：mgh
1 2
mvB2
1 2
mv02
解得：vB v02 2gh
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典例剖析——单物体守恒
【例2】一条长为L均匀链条，放在光滑水平桌面上，
使链条自由滑落，当它全部脱离桌面时速度为多大? 【解析】设链条总质量为ｍ，因为链条均匀，所以对 链条所研究部分可认为其重心在它几何中心，选取桌 面为零势能面，则初、末状态机械能分别为：
3.表示式： EK 2 EP2 EK1 EP1
4.解题步骤： ①确定研究对象，及其运动过程 ②分析：判断机械能是否守恒 ③确定参考平面，明确初、末机械能 ④由机械能守恒定律列方程，求解
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表示式：
（1）系统初状态总机械能等于末状态总机械能.zxxkw
gh2
1 2
mv22