高中物理必修二 《机械能守恒定律》PPT优秀课件

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二、机械能守恒定律
【思考】物体从某一高度由静止做自由落体运动,机械
能如何变化? 提示:物体下落过程中,重力势能减小,动能增加,重力 势能转化为动能,总的机械能不变。
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1.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。
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【素养训练】 1.如图所示,下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦 、空气阻力以及滑轮质量) ( )
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A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空则机械能守
恒,若加速升空则机械能不守恒
B.乙图中,物块在外力F的作用下匀速上滑,物块的机械
能守恒
C.丙图中,物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中,
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【典例示范】 下列情况中,说法正确的是 ( ) A.物体做匀速运动时,机械能一定守恒 B.物体所受合外力做功为零时,机械能一定守恒 C.物体所受合外力做功不为零时,机械能可能守恒 D.物体做曲线运动时,机械能一定不守恒
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【解析】选C。如果物体竖直向上做匀速运动,则动能 不变,重力势能增加,故机械能不守恒,故A错误;物体机 械能守恒的条件不是合外力对物体做功为零,而是只有 重力或弹簧弹力做功,故B错误;如果物体受到的合外力 为重力,则只有重力做功的情况下,机械能守恒,故C正 确;物体做曲线运动时,只要满足只有重力做功,则机械 能守恒,如平抛运动,故D错误。
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故C错误;丁图中,对A、B组成的系统,不计空气阻力,只 有重力做功,A、B组成的系统机械能守恒,故D正确。
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2.“竹蜻蜓”是一种儿童玩具,双手用力搓柄可使“竹 蜻蜓”向上升,某次实验,“竹蜻蜓”离手后沿直线上 升到最高点,在此过程中 ( )
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A.空气对“竹蜻蜓”的作用力大于“竹蜻蜓”对空气 的作用力 B.“竹蜻蜓”的动能一直增加 C.“竹蜻蜓”的重力势能一直增加 D.“竹蜻蜓”的机械能守恒
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【解析】选C。根据牛顿第三定律可知,空气对“竹蜻 蜓”的力一定等于“竹蜻蜓”对空气的力,A错误;“竹 蜻蜓”离手后沿直线上升到最高点,从运动描述可知它 是先加速后减速,所以动能先增加后减小,高度升高,重 力势能一直增加,B错误,C正确;“竹蜻蜓”克服空气阻 力做功,“竹蜻蜓”的机械能不守恒,D错误。
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2.(多选)如图所示,在光滑固定的曲面上,放有两个质 量分别为1 kg 和2 kg的可视为质点的小球A和B,两球 之间用一根轻质弹簧相连,用手拿着A如图所示竖直放 置,A、B间距离L=0.2 m,小球B刚刚与曲面接触且距水 平面的高度h=0.1 m。此时弹簧的弹性势能Ep=1 J,自 由释放后两球以及弹簧从静止开始下滑到光滑地面上,
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2.表达式:如图所示,
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一 机械能守恒条件的判断 1.做功条件分析:只有重力和系统内弹力做功,其他力 不做功。
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2.能量转化分析:系统内只有动能、重力势能及弹性势 能间相互转化,即系统内只有物体间的机械能相互转移 ,则机械能守恒。 3.定义判断法:如物体沿竖直方向或沿斜面匀速运动时 ,动能不变,势能变化,机械能不守恒。
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1.机械能的形式:重力势能、_弹__性__势__能__和动能都是机 械2.运转动化中的的方能式量:通形过式_,_统__称__为____机____械_做_能_功_。,机械能可以从
一种形式转化为另一重种力形或式弹。力
3.标矢性:机械能是状态量,是_____(选填“标量”或
“矢量”)。
标量
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【思考·讨论】 情境:如图所示,过山车在高处关闭发动机飞奔而下,忽 略一切阻力。
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讨论: (1)过山车受什么力?各做什么功? (物理观念) (2)过山车动能和势能怎么变化?过山车下滑过程的机 械能守恒吗? (模型建构)
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提示:(1)过山车受到重力和支持力的作用;重力做正功, 支持力不做功。 (2)动能增加,重力势能减小,机械能守恒。
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以后一直沿光滑地面运动,不计一切碰撞时机械能的损 失,g取10 m/s2。则下列说法中正确的是 ( )
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A.下滑的整个过程中弹簧和A球组成的系统机械能守恒 B.下滑的整个过程中两球及弹簧组成的系统机械能守 恒 C.B球刚到地面时,速度是 m/s D.当弹簧处于原长时,以地面为参考平面,两球在光滑 水平面上运动时的机械能为26 J
物块A的机械能守恒
D.丁图中,物块A加速下落、物块B加速上升的过程中,A
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【解析】选D。甲图中,不论是匀速还是加速,由于推力 对火箭做功,火箭的机械能不守恒,是增加的,故A错误; 乙图中,物块匀速上滑,动能不变,重力势能增加,则机 械能必定增加,故B错误;丙图中,在物块A压缩弹簧的过 程中,弹簧和物块A组成的系统只有重力和弹力做功,系 统机械能守恒,由于弹性势能增加,则A的机械能减小,
4.机械能守恒定律
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一、动能与势能的相互转化
【思考】蹦床运动员在向上的运动过程中,蹦床的弹性
势能、运动员的重力势能与动能如何相互转化? 提示:离开蹦床前,蹦床的弹性势能转化为运动员的动 能,离开蹦床后,运动员的动能转化为运动员的重力势 能。
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【补偿训练】 1.下列物体在运动过程中,机械能可视作守恒的 是( ) A.飘落中的秋叶 B.乘电梯匀速上升的人 C.沿粗糙斜面匀速下滑的木箱 D.被掷出后在空中运动的铅球
2021/02/20Fra bibliotek23【解析】选D。飘落中的秋叶除了受重力之外还有阻力 做功,所以机械能不守恒,故A错误;乘电梯匀速上升的 人,动能不变,重力势能增加,机械能增加,故B错误;沿 粗糙斜面匀速下滑的木箱,动能不变,重力势能减小,机 械能减小,故C错误;被掷出后在空中运动的铅球,运动 的过程中只有重力做功,所以机械能守恒,故D正确。