人教版高中物理必修二第七章7.8-机械能守恒定律习题课件(共43张PPT)

机械能为mgh+mv2/2
2-8-5
二.机械能守恒定律的理解及应用 例2. 一个物体在平衡力的作用下运动,则在该物体的运动
过程中, 物体的 ( B C D )
A. 机械能一定保持不变 B. 动能一定保持不变 C. 动能保持不变, 而重力势能可能变化 D. 若重力势能发生了变化, 则机械能一定发生变化
【例4】一条长为L的均匀链条，放在光滑水平桌面上，
条自由滑落，当它全部脱离桌面时的速度为多大? 【解析】因桌面光滑，链条虽受桌面的支持力，但支 持力对链条不做功，在链条下滑过程中只有重力对链 条做功，故链条下滑过程中机械能守恒
设链条总质量为ｍ，由于链条均匀，因此对链条所研
究部分可认为其重心在它的几何中心，选取桌面为零
o
A
C、重物的机械能不变。
D、重物的机械能减少。
球和弹簧组成的系统机械能守恒
课堂练习
如图所示，斜面置于光滑的水平面上，其光滑斜 面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑的
过程中，下列说法正确的是 AD
A、物体的重力势能减少，动能增加。 B、斜面的机械能不变。 C、斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体 做功。 D、物体和斜面组成的系统机械能守恒。 m
动能和重力势能的相互转化
上坡： 重力做负功，重力势能增加 动能转化为重力势能
下坡： 重力做正功，重力势能减少 重力势能转化为动能
动能和弹性势能的相互转化
弹力对模型飞机做正功 弹性势能减少 弹性势能转化为动能
观 察 动 能 与 势 能 的 相 互 转 化
重力势能，弹性势能，动能之间有密切的联系，我 们把它们统称为机械能。

EPB

1 2
m v22
mgh2
h1
B
h2
v2 根据动能定理，有
WG

1 2
m v2 2

1 2
m v12
重力做功与重力势能的关系可知：
WG mgh1 mgh2
由以上两式相等并移项可以得到：
E E E E 1
2
mv
2 2

mgh
2

1 2
mv
2 1

mgh 1
即
k2
p2
k1
投标导学：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1
的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气 阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点 时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。
m
A
v1
A点 B点
EA

EkA

EPA

1 2
m v12

m gh1
EB

EkB
机械能
动能
弹性势能
重力势能
物体的动能和势能（含弹性势能） 之和称为物体的机械能
E Ek Ep E弹
通过重力或弹力做功，机械能可 以从一种形式的能转化为另一种形式
我们已经知道动能和势能之间可以相互转 化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和 势能的和是否真的保持不变？下面我们就来定 量讨论这个问题。
B. 木块的机械能增加了Fh
C. 拉力做的功为Fh
F
D. 木块的动能增加了Fh
m
• 练习2、两个质量相同的小球A、B分别用 线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B 球的长，把两球的悬线均拉到水平后将无 初速释放，则经最低点时（以悬点为零势
能点） ( AB)D
• 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
解（1）由机械能守恒有：mgl=½mvC2
vC 2gl
(2) 在最低点，由向心力公式有T－mg=mv2/L T=3mg;
【练习1】如图所示，一个光滑的水平轨道AB与光滑的 圆轨道BCD连接，其中图轨道在竖直平面内，半径为R， B为最低点，D为最高点．一个质量为m的小球以初速 度v0沿AB运动，刚好能通过最高点D，则（ ）B
弹力的作用 （B）物体处于平衡状态时机械能一定守恒 （C）在重力势能和动能的转化中，物体除受重
力外还受其他力时，其机械能可以守恒 （D）物体重力势能和动能之和增大时，必定是
有重力以外的力对它做了功
例3、如下图所示，小球从高处下落到竖直放 置的轻弹簧 上，在将弹簧压缩到最短的整个 过程中，下列关于能量 的叙述中正确的是 （D ） （A）重力势能和动能之和总保持不变 （B）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
势能面，则初、末状态的机械能分别为：
初态：
Eko

0, Ep0


1 2

mg
L 4

末态：
Ekt

1 2
mvt2 ,
E pt

mg
L 2
o 1 mgL L 24

1 2
mvt2

mg
L 2
vt
1 2
3gL
练习.长为L质量分布均匀的绳子，对称地悬挂
在轻小的定滑轮上，如图所示.轻轻地推动一下，
g
练习4，如图从离地高为h的阳台上以速度v 竖直向上抛出质量为m的物体，它上升 H后又 返回下落，最后落在地面上，则下列说法中 正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面）
（ ACD ）
A．物体在最高点时机械能为mg(H+h); B．物体落地时的机械能为mg(H+h)+ mv2/2 C．物体落地时的机械能为mgh+mv2/2 D．物体在落回过程中，经过阳台时的
指点迷津
1、对单一物体： ①只有重力或弹力做功 ②有其余力做功，但其余力做功的代数
和为零
2、对某一系统： 只有动能和势能的转化，系统跟外界 没有机械能的传递，也没有转化成其 它形式的能
讨论
2、机械能守恒定律的表达式
mgh1

1 2
mv12

mgh2

1 2
mv22
（需要确定参考平面）
EK EP EA EB （对系统而言）
p1
探究：单摆中的能量转化
规律总结： 可见，在只有重力做功的物体系统
内，动能与重力势能可以相互转化，而 总的机械能保持不变。
类比研究：
弹性势能和动能之间的相互转化问题。
弹簧系统的机械能守恒定律：
在只有弹力做功的情形下，动能和弹 性势能之和保持不变，即机械能守恒。
我们的结论是：机械能守恒定律
内容:
一个小滑块从半圆形光滑轨道上端由静止开始下滑，当滑
到轨道最低点时，对于滑块动能的大小和对轨道的压力，
下列说法正确的是 C
A、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大。
B、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小。
C、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无
关。
D、轨道半径变化时，滑块的动能与对轨道的压力都不
M
课堂练习
质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度
竖直向下加速运动距离h，则（ ABC ）
A、物体的重力势能减少mgh B、物体的动能增加2mgh C、物体的机械增加mgh D、物体的机械能保持不变
小 结 1、机械能：E=EK+EP
2、机械能守恒定律： （1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系 统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总 的机械能保持不变。 （2）表达式：
（A）系统受到合外力为零时，系统的机械能和总 动量都守恒
（B）一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒
（C）一个物体所受的合外力不为零，它的机械能 可能守恒
（D） 一个物体所受合外力的功为零，它一定保 持静止或匀速直线运动
练习4. 下列说法中错误的是（ A B ） （A）物体的机械能守恒时，一定只受到重力和
练习1.下列运动物体，机械能守恒的有( D )
A.物体沿斜面匀速下滑
B.物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动
C.跳伞运动员在空中匀速下落
D.沿光滑曲面自由下滑的木块
练习2.下列关于机械能守恒的说法中正确的是
A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒 ( D )
B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒 C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒 D.以上说法都不正确 练习3、 以下说法正确的是（ C ）
小球在最高点A时为初状态： 初状态的动能： Ek1=0
初状态的重力势能： Ep1=mg(l-lcosθ） l θ
初状态的机械能： Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)
小球在最低点O时为末状态：
末状态的动能： Ek2=1/2mv2
A
重力势能： Ep2=0
末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2
第七章第八节
机械能守恒定律
知识回 顾
1、本章学了哪几种能，如何定义，大小如 何计算？
2、动能定理的内容是什么？
3、重力做功与重力势能的关系是什么？
温故知新
①动能定理的内容和表达式是什么？
W合

1 2
m v22
1 2
m v12
②重力所做的功与物体重力势能的变化, 两者之间有什么关系？
WG=mgh1-mgh2
变。
A→B，机械能守恒
A
R
B
mgR 1 mv2 在B点： 2
N mg m v2 R
课堂练习
一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重持原长的A
点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，
在重物由A摆到最低点的过程中， AD
A、重物的重力势能减少。 B、重物的重力势能增加。