机械能守恒定律的应用(经典例题解析)ppt

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对象
牛顿、运动学
①牛顿三大定律 ②匀变速直线运动规律
运动分析 受力分析 列方程
规律
动能定理
W合= ΔEk
机械能守恒定律
①守恒观点: E1=E2 ②转化观点:ΔEk= -ΔEp ③转移观点:ΔEA= -ΔEB
模型一:速率相等的连接体
如图所示,质量分别为m、M的两个物块, 用不可伸长的轻绳相连接,悬挂在定滑轮 的两侧。开始时,两物块距离地面高度均 为h,用手托住物块M,然后由静止释放, 当物块M刚落地时,求物块m的速度大小。 (不计滑轮质量和一切摩擦,重力加速度 为g)
机械能守恒定律
解:A、B两球与轻杆组成的系统机械能守恒,以B球到达的 最低平面为零势能面,由机械能守恒定律可得:
Hale Waihona Puke 谢聆听!2(M m)gh M m
方法二:动能定理
解:m从A到B,做功为WG、WT,由动能定理可得: M从C到D,做功为WG'、WT',由动能定理可得:
联立①②解得: v 2(M m)gh M m
方法三:机械能守恒定律
①守恒观点: E1=E2
解:m、M两物块与轻绳组成的系统机械能守恒,以地面为零势 能面,由机械能守恒定律可得:
方法三:机械能守恒定律
②转化观点:ΔEk= -ΔEp
解:m、M两物块与轻绳组成的系统机械能守恒,由机械能守恒 定律可得:
方法三:机械能守恒定律
③转移观点:ΔEA= -ΔEB
解:m、M两物块与轻绳组成的系统机械能守恒,由机械能守恒 定律可得:
模型二:角速度相等的连接体
质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间 用轻质杆固定连接,杆长为L,在离A球 L/3处有一个光滑固定轴O,如图所示。现 在把杆置于水平位置后自由释放,不计空 气阻力,在B球顺时针摆动到最低位置时 ,求此时小球A的速度大小。

高一物理机械能守恒定律应用1(PPT)2-1

高一物理机械能守恒定律应用1(PPT)2-1


机械能守恒定律
内容: 在只有重力或弹力做功的情形下, 物体的重力势能或弹性势能与动能 发生相互转化,但总的机械能保持 不变.
条件:只有重力或弹力做功 除重力或弹力做功外,其它力做
功之和为零 (1) E1=E2 即(EK1+EP1=EK2+EP2 )
表达式(:2) ΔEK增(减)= ΔEP减(增) (3) ΔEA增(减)= ΔEB减(增)
例2.如图,下列四个选项的图中,木
块均在固定的斜面上运动,其中图A、 B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜 面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受 的外力,方向如图中箭头所示,图A、 B、D中的木块向下运动,图C中的木
块向过上程运中动机。械在能这C守四恒个的图是所(示的)运动
小结一
机械能守恒的条件:
①只有重力或弹力做功 或②除重力或弹力做功外其它 力做功之和为零
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一般认为,银河系中的恒星多为双星或聚星。2006年新的发现认为,银河系的主序星中 都是单星。 银河系中大部分的物质是暗物质,形成的暗银晕有0.6万亿~3万亿个太阳质量,以银核为中心聚集着。 新的发现使我们对银河结构与维度的认识有所增加,比先前由仙女座星系(M31)的盘面所获得的更多。新发现的证据证实外环是由天鹅座旋臂延伸出去的,明确支持银河盘面向外延伸的可能性。人马座矮椭球星系的发现与在环绕着银极的轨道上的星系碎片,说明了它因为与银河的交互作用而被扯碎 。同样的,大犬座矮星系也因为与银河的交互作用,使得残骸在盘面上环绕着银河。 2006年1月9日,Mario Juric和普林斯顿大学的一些人宣布,史隆数位巡天在北半球的天空中发现一片巨大的云气结构(横跨约五千个满月大小的区域)位于银河之内,但似乎不合于当前所有的银河模型。他将一些恒星汇聚在垂直于旋臂所在盘面的垂直线,可能的解释是小的矮星系与银河合并的结 果。这个结构位于室女座的方向上,距离约三万光年,暂时被称为室女座恒星喷流。 这真是一群可爱的小动物。它们长的很小,长度只有五六厘米,和我们平时见到的螃蟹相去甚远。招潮蟹穿着红色和灰色的外衣,虽然有着两个但是一个长的特大,一个则“发育不全”,小小的。 正午的阳光下,一个个从洞中钻出来,大摇大摆地挥舞着蟹螯,大模大样地“横行”,也有的蟹安静 地在它们洞旁晒太阳。招潮蟹的洞很奇特,每个洞口的上方都有一段五厘米左右高的泥柱,远远望过去,就像沙滩上布满了一个个的也仿佛是一个个的小烟囱。这是招潮蟹制造的洞盖。 [3] 为什么叫招潮蟹呢?因为每当潮水退落的时候,它们便爬出洞穴,在露出水面的海滩上来回奔跑觅食。而每 当潮水滚滚上涨,快要淹没它们老巢的时候,就又在洞口高举着那只粗壮有力的大螯,好像在招手示意,欢迎潮水的到来,然后扛起洞盖,在潮水漫到时,躲进老巢,盖住洞口。所以人们称它为招潮蟹。招潮蟹成群穴居海滩,以含有机碎屑的为食。退潮时,在港湾、在河口的泥滩上,常常可以看到 许多奇异的蟹跑来跑去,忙忙碌碌,活跃非常。它们退潮时在泥滩上奔跑、觅食,涨潮时便迅速钻进洞穴中。这种蟹的活动同海水的涨潮、落潮密切相关,故名“招潮”或“望潮”。 分布于澳洲东部、新几内亚、印尼、菲律宾、中国台湾到琉球岛。台湾屏东大鹏湾及保力溪口族群较多。 [2] 银河系的英文名称"乳白"源自它是横跨夜空的黯淡发光带。"Milky Way"这个名称是翻译自拉丁文的via lactea,而它又是从希腊的γαλαξίας κύκλος(galaxías kýklos,"milky circle")翻译来的。伽利略在1610年使用望远镜首先解析出环带是由一颗颗恒星聚集而成。 1785 年,F.W.赫歇尔第一个研究了银河系结构。他用恒星计数方法得出了银河系恒星分布为扁盘状,太阳位于盘面中心的结论。1918年,H.沙普利研究球状星团的空间分布,建立了银河系透镜形模型,太阳不在中心。20世纪20年代,沙普利模型得到公认。但由于未计入星际消光,沙普利模型的数 值不准确。研究银河系结构传统上是用光学方法,但有一定的局限性。近几十年来发展起来的射电方法和红外技术成为研究银河系结构的强有力的工具。在沙普利模型的基础上,我们对银河系的结构已有了较深刻的了解。 银盘是银河系的主要组成部分,在银河系中可探测到的物质中,有九成都在银盘范围以内。银盘外形如薄透镜,以轴对称形式分布于银心周围,其中心厚度约1万光年,不过这是微微凸起的核球的厚度,银盘本身的厚度只有两千光年,直径近16万光年,总体上说银盘非常薄。 除了1千秒差距范围内的银核绕银心作刚体定轴转动外,银盘的其他部分都绕银心作较差自转,即离银心越远转得越慢。银盘中的物质主要以恒星形式存在,占银河系总质量不到10%的星际物质,绝大部分也散布在银盘内。星际物质中,除电离氢、分子氢及多种星际分子外,还有10%的星际尘埃,这 些直径在1微米左右的固态微粒是造成星际消光的主要原因,它们大都集中在银道面附近。

整理《机械能守恒定律的应用》课件.ppt

整理《机械能守恒定律的应用》课件.ppt

例5.如图,在质量不计,长为L、不能弯曲的直杆一端 和中点分别固定两个质量都是m的小球A和B,杆的一 端固定在水平轴O处,杆可以在竖直面内无摩擦地转 动,让杆处于水平状态,然后从静止释放,当杆转到 竖直位置时,两球的速度vA、vB各是多大?
解析:两个小球组成的系统机械能守恒.
mgL
mg
L 2
1 2
mv A 2
1 2
mvB 2
由于两个小求角速度相同所以
vA 2vB
解得:
2 vA 5
15gL
vB
.精品课件.
1 5
15gL
13
机械能守恒的三种表达式
1、E1 = E2 2、-ΔEP=ΔEK 3、ΔEA= - ΔEB
解题思路
1、根据题意确定研究对象(物体或系统)。 2、明确研究对象在运动过程中的受力情况, 判断机械能是否守恒。
3、恰当地选取参考平面,确定研究对象初末 状态的动能和势能
4、根据机械能守恒定律的不同表达式列方程 并求解
14
.精品课件.
15
.精品课件.
题型四:对链条类问题应用机械能守恒
例6.如图所示,总长为的L的光滑匀质铁链跨过一个光
滑的轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时其一
端下落,则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大?
力做功,其它力不做功 (3)受几个力,但除重力或弹力做功
外,其它力做功总和为零
.精品课件.
3
3.机械能守恒定律的表达式是什么?
1、系统初状态总机械能E1等于末状态机械能E2,
即E1 = E2

mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
2、系统改变的总势能等于系统改变的总动

机械能守恒-PPT课件

机械能守恒-PPT课件
摆长为L,最大倾角为θ.小球到达最底端的 速度是多大?
•12
讨论交流: 1、“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗 2、“机械能守恒”与“机械能总量不变”有区别吗
※表达式:
1 2m12vm1 gh1 2m22vmg 2 h
任意状态下,动能和势能总和相等
或 :m1g m h2g1 2 hm22v1 2m1 2v
势能的减少量等于动能的增加量
•13
❖ 典例探究 ❖ [例1]如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的
斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的 斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图 中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块
向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
的动能和重力(弹性)势能发生相互转化,而总 的机械能保持不变。
※条件: 1、只有重力和弹力做功。 2、只发生动能和势能间的相互转化。
•10
论|:判断下列各运动机械能是否守恒
V1 V
不计空气阻力 和摩擦阻力
A
守恒
V
不守恒
在粗糙的水平路面匀速行驶
•11
❖ 随堂练习 ❖ 把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,
•16
❖ 解析:链条下滑时,因桌面光滑,没有摩擦力做功。整根链 条总的机械能守恒,可用机械能守恒定律求解。设整根链条 质量为m,则单位长度质量(质量线密度)为m/L
❖ 设桌面重力势能为零,由机械能守恒定律得

LmgL1m2vmL g
4L 8 2
2
v 15 gL 16
•17
h
动能最大 势能最小
•5
问题: 1、你还能举出生活中动能和势能之 间相互转化的例子吗? 2、动能和势能之间的转化是通过什 么来实现的呢? 3、动能和势能之间的相互转化遵循 什么规律呢?

2025届高三物理一轮复习第3讲机械能守恒定律及应用(38张PPT)

2025届高三物理一轮复习第3讲机械能守恒定律及应用(38张PPT)
解析 甲图中重力和弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A机械能不守恒,A项错误;乙图中物体B除受重力外,还受弹力,弹力对B做负功,机械能不守恒,但从能量特点看A、B组成的系统机械能守恒, B项错误;丙图中绳子张力对A做负功,对B做正功,代数和为零,A、B机械能守恒,C项正确;丁图中只有重力做功,动能和势能不断发生相互转化,机械能守恒,D项正确。
物体
地球
有关
无关
3.重力做功与重力势能变化的关系。(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能减小;重力对物体做负功,重力势能增加。(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即WG=___________=-ΔEp。
-(Ep2-Ep1)
二、弹性势能1.物体由于发生弹性形变而具有的能,叫弹性势能。弹性势能的大小与形变量❷和_________有关。(注❷:对于同一根弹簧,从原长状态被压缩x与伸长x,弹性势能相同)2.弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做_______,弹性势能减小;弹力做_______,弹性势能增加,即W弹=-ΔEp。
【典例1】 (多选)如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒B.乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒C.丙图中,不计任何阻力及滑轮和绳的质量时A加速下落,B加速上升过程中,A、B机械能守恒D.丁图中,轻绳悬吊的小球在竖直面内摆动的过程中,不计空气阻力的情况下,小球的机械能守恒
第五章
机械能守恒定律Biblioteka 第3讲 机械能守恒定律及应用
1.理解重力势能和弹性势能,知道机械能守恒的条件。2.会用机械能守恒定律解决单个物体或系统的机械能守恒问题。3.会用机械能守恒定律解决生活、生产中的实际问题。

机械能守恒定律(共23张PPT)

机械能守恒定律(共23张PPT)

能 系统内,动能与势能可以相互转化,而总
守 的机械能保持不变。
是否表示
恒 只有重力(弹力)做功包括:
只受重力
定 ①只受重力,不受其他力 律
或弹力?
②除重力以外还有其它力,但其它力都不做功
即:只有动能与重力势能、弹性势能相互 转化,没有其他任何能量(内能、电能、 化学能等)参与
注:此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例)
v v 根据动能定理我们可以得
1 WG 2 m
21m 22
2

1
又因为重力做功使得小球的重力势能减少了
V0=0
WG=mgh1-mgh2

①=② 得
V1
mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
h1
V2
解析:小球摆动过程中,细线的拉力 不做功,系统只有重力做功,机械能守恒。
解:设小球最低点所在位置为参考平面
由机械能守恒定律得:
mgL(1 cos ) 1 mv2
2
解得: v 2gL(1 cos)
应用机械能守恒定律解题,只需考虑过程的初、末 状态,不必考虑两个状态间过程的细节,这是它的优点。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤:
机械能保持不变。
Ek1 +Ep1 =Ek2 +Ep2
表达式:
E1 =E 2
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
适用条件: 只有重力做功或弹力做功
注:此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。

高中物理《机械能守恒定律及应用》课件ppt

高中物理《机械能守恒定律及应用》课件ppt

分析: 研究对象:石块
研究过程:石块
抛出点
着地点
判断是否守恒:只有重力做功, 石块机械能守恒
解法一:以地面为零势能面:
抛出点机械能
1 2
mv02
mgh

1 mv2 着地点机械能 2
解法二:以抛出点为零势能面
抛出点机械能
1 2
mv02
0
着地点机械能
1 mv2 (mgh) 2
解法三:用△EP=-△EK求解
械能保持不变.(课本P23)
能 守
② 公式: 总量守恒观点: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

(状态1=状态2)


转化守恒观点: △EK=-△EP
转移守恒观点: △EA增=△EB减
应用机械能守恒定律解题的思路:
明确研究对象 确定研究过程 判断是否守恒 列出守恒方程
如图,把质量为0.5Kg的石块从10m高处以300角斜向上方抛 出,初速度是v0=5 m/s,求石块落地时的速度是大小.(忽 略空气的阻力,g=10m/s2)
▪ A.当轻杆水平时,A、B两球的总动能 最大 ▪ B.A球或B球在运动过程中机械能守恒 ▪ C.A、B两球组成的系统机械能守恒 ▪D.B球到达C点时的速度大小为 gR
▪ 如图所示,在倾角为30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为 1kg和2 kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m的轻 杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1m。斜面底端与水平面之间由一 光滑短圆弧相连,两球从静止开始下滑到光滑水平面上,g取10m/s2。 则下列说法中正确的是 ( )

▪ A.弹力对小球先做正功后做负功
▪ B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度

新人教版必修二《机械能守恒定律》课件(共24张PPT)

新人教版必修二《机械能守恒定律》课件(共24张PPT)
A.小球的机械能守恒 × B.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 √ C.小球的动能先增大后减小 √ D.弹簧弹性势能和小球重力势能的和一直减小 × E.小球动能和弹性势能的和一直增大 √ F.小球动能和重力势能的和一直减小 √
2.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落
下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到
守恒条件 表达式
应用机械能守恒定律解题步骤
作业
《机械能守恒定律》固学案
9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:49:41 PM 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
滑轮间的摩擦,原来在外力作用下系统处于静止
状态。撤去外力后,A向下、B向上运动的过程中,
下列说法正确的是( )。BC
A.A的重力势能减小,动能增加,机
械能守恒
B.B的机械能不守恒 C.A、B的总机械能守恒 D.A、B的总机械能不守恒
探究三、机械能守恒定律的应用
1、表达式:

机械能守恒定律-ppt课件

机械能守恒定律-ppt课件

图7-8-8
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金榜冲关必备
达标对点演练
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答案 BC
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【状元微博】 (1)判断质点运动的过程中机械能是否守恒.若守恒,列 守恒方程式. (2)结合圆周运动的运动规律联立求解.
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达标对点演练
2. 能量转化判断法 若系统内物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转 化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转 变成其他形式的能,则系统的机械能守恒.
3. 定义判断法 如物体沿水平方向匀速运动时,动能和势能之和不变,机 械能守恒;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.
确的是
( ).
图7-8-10
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金榜冲关必备
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A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,物体A机械能守恒 B.乙图中,在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,
物体B机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升过程
中,A、B机械能守恒 D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆周运动时,小球的机械
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答案 4.5 m/s
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应用机械能守恒定律解题的思路
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答案 (1)5 m (2)2.5 m
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《功与功率》机械能守恒定律PPT教学课件

《功与功率》机械能守恒定律PPT教学课件

五、正功、负功、合力的功
1.正功和负功
α 的取值 W 的取值
π
α=2
W=0
π 0≤α<2
W >0
π 2<α≤π
W <0
含义 力 F 不做功
力 F 对物体做 正功 力 F 对物体做负功
(或说成物体克服力 F 做功)
六、 关于正、负功的两个疑问
疑问
释疑
实例
正 功 、 负 功是标量,但有正功、负功之 (1)-10 J的功和+1 J的功哪
小无关
“+”“-”与功的大小无关
七、判断力做功正、负的方法 1.根据力 F 和物体位移 l 方向的夹角 α 判断——常用于恒力做功的情形. 2.根据力与物体瞬时速度方向的夹角 θ 判断——常用于曲线运动的情形.如图所示:
①若夹角 θ 是锐角,力做正功. ②若夹角 θ 是钝角,力做负功. ③若夹角 θ 是直角,力不做功.
功 方 向 相 分,功的正、负既不表示大小,个大?
反?
也不表示方向,只表示两种相 答:-10 J的功大于+1 J的功。
反的做功效果
(2)-10 J的功和+1 J的功中
功的正(+)、负(-),不表 “+”“-”的含义是什么?
正 功 大 于 示大小,而表示做功的性质, 答:“+”表示动力对物体做功,
负功? 即为动力功还是阻力功,与大 “ - ” 表 示 阻 力 对 物 体 做 功 ,
八、总功的求法
由合力与分力的等效替代关系知,合力与分力做功也是可以等效替代的,因此计算总功的 方法有两种:
(1)先求物体所受的合力,再根据公式 W 合=F 合 lcos α 求合力的功. (2)先根据 W=Flcos α,求每个分力做的功 W1、W2…Wn,再根据 W 合=W1+W2+…+ Wn,求合力的功.即合力做的功等于各个力做功的代数和.

机械能守恒定律应用ppt课件

机械能守恒定律应用ppt课件

(2)类型二:轻杆连接体模型
①.常见情境
②.分析要点
(1)平动时两物体线速度大小相等,转动时两物体角速度大
小相等。
(2)杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向,杆能对物体做
功,单个物体机械能不守恒。
(3)对于杆和物体组成的系统,忽略空气阻力和各种摩擦且
没有其他力对系统做功,则系统机械能守恒。
例7、(多选)如图所示,在质量分别为m和2m的小球a和b之间,
用手托住 A 物体, A 、B 两物体均静止.撤去手后,求:(1) A 物
体将要落地时的速度多大?
(2) A 物落地后, B 物由于惯性将继续
沿斜面上升,则 B 物在斜面上的最远点
离地的高度多大?
解(1)对系统由E减=E增得
2mgh= (12mv2-0) +( 1 mv2-0) +mghsin300 得v= gh
足够长,下列说法正确的是(
D)
A.环到达B处时,重物上升的高度
d
h
2
B.环到达B处时,环与重物的速度大小相等
C.环从A到B,环减少的机械能大于重物增加的机械能
知行合一 格物致知
D.环能下降的最大高度为
3
d
4
例6.(多选)如图所示,物块 A 的质量为 m ,物块 B 的质量为
4m ,两物块被系在绕过定滑轮的轻质细绳两端.不计摩擦和空气阻
势能之和作为系统的总重力势能。
例14、如图所示,粗细均匀、两端开口的U形管内装有同
种液体,开始时两边液面高度差为h,管中液柱总长度为
4h,后来让液体自由流动,当两液面高度相等时,右侧液
面下降的速度为(重力加速度大小为g)( )
A
A.

高一物理-8.4-机械能守恒定律ppt课件.pptx

高一物理-8.4-机械能守恒定律ppt课件.pptx

【解析】物体在运动过程红只有重力做功,故机械能守恒
⑴以地面为零势能面,则:
E1
1 2
mv 02
在最高点动能为零,故:
最高点
E 2 mgh 由E1=E2,得:12 mv 02 mgh
解,得:h=5m
h v0
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出,若 空气阻力忽略,g=10m/s2则:⑴物体上升的最大高度 是多少?⑵上升过程在何处重力势能和动能相等?
【解析】物体在运动过程红只有重力做功,故机械能守恒
⑵以地面为零势能面,则:
E1
1 2
mv 02
设在h1高处重力势能和动能相等,得
E2
mgh1
1 2
mv
2 1
2mgh1
h
由机械能守恒:E1=E2,得1 2ຫໍສະໝຸດ mv022mgh1
解,得:h=2.5m
最高点
v1 Ep=Ek
v0 h1
4、长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且
A
O
B
末状态的机械能为: Ek2+Ep2=mv2/2
根据机械能守恒定律有 : Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
即 mgl ( 1- cosθ) =mv2/2
所以 v = 2gl(1 cosθ )
一、机械能:物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。
E=EK+EP
二、物体的动能和势能可以相互转化。
三、机械能守恒定律
mgh2
h1
B
h2
v2
根据动能定理,有
WG
1 2
mv22
1 2
mv12
重力做功与重力势能的关系可知:
WG mgh1 mgh2

机械能守恒定律课件ppt

机械能守恒定律课件ppt
02
解决与机械能守恒相关的问题: 如抛体运动、单摆、弹簧振子等 。
03
机械能守恒定律的实例分析
单摆的机械能守恒
总结词
通过分析单摆运动过程中动能和势能的变化,理解机械能守恒定律的应用。
详细描述
单摆是一种常见的物理模型,当单摆在垂直平面内摆动时,重力势能和动能之间 相互转化,总机械能保持不变。在理想情况下,没有阻力作用,单摆的机械能守 恒。
卫星轨道的机械能守恒是卫星运动的重要规律,它决定了卫星的轨道形状、高度和运行速度。
详细描述
在地球引力的作用下,卫星绕地球做圆周运动,其动能和势能相互转化。根据机械能守恒定律,卫星的总机械能 保持不变,从而保证了卫星轨道的稳定性和可靠性。
汽车行驶中的机械能守恒
总结词
汽车行驶过程中,机械能守恒定律体现在车辆的动能和势能之间的转化。
机械能守恒定律公式的推导过程
从牛顿第二定律出发,分析物 体在运动过程中受到的力,包 括重力、弹力和摩擦力等。
根据力的作用效果,将力做功 与动能和势能的变化联系起来 。
通过分析动能和势能的转化过 程,推导出机械能守恒定律的 公式。
机械能守恒定律公式的应用
01
判断系统是否满足机械能守恒的 条件:只有重力或弹力做功时, 机械能守恒。
总结词
通过分析自由落体运动过程中动能和 势能的变化,理解机械能守恒定律的 应用。
详细描述
自由落体是一种理想化的物理模型, 当物体仅受重力作用时,重力势能和 动能之间相互转化,总机械能保持不 变。在理想情况下,没有阻力作用, 自由落体的机械能守恒。
04
机械能守恒定律的拓展应用
卫星轨道的机械能守恒
总结词
机械能守恒定律指出,在一个封 闭系统内,动能和势能可以相互 转化,但总机械能保持不变。
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(1)绳断时,B的速度为 多大?
(2)绳断后,B还能上升 的最大高度为多少?
-
解:
(1)对A与B组成的系统,绳断前一起运动的过程中 机械能守恒,设物块A沿斜面下滑距离s是的速度为v, 由机械能守恒定律(△Ep减= △Ek增)得:
4m gssin30om gs14m v21m v2 22
解得: v 2 g s 5
与物体获得动能之和 D.人对物体 m的小球A,B(均可看成质点),用细 线相连,跨在半径为R的固定光滑半圆 柱的两侧。开始时两球刚好位于其水平
直径的两端,释放后它们
由静止开始运动。
求:当B球到达半圆柱最 高点时的速率为多大?
Key:
2 ( 1) gR
-
例4 如图,在质量不计,长为L、不能弯 曲的直杆一端和中点分别固定两个质量都是m 的小球A和B,杆的一端固定在水平轴O处,杆 可以在竖直面内无摩擦地转动,让杆处于水平 状态,然后从静止释放,当杆转到竖直位置时, 两球的速度vA、vB各是多大?
解析:两个小球组成的系统机械能守恒.
mgL
mg
L 2
1 2
3
-
例3 如图所示,一固定的楔形木块,其斜 面的倾角θ=30o,另一边与地面垂直,顶端有 一定滑轮。一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分
别与物块A和B相连,A的质量为4m,B的质量 为m。开始时将B按在地面上不动,然后放开手, 让A沿斜面下滑而B上升,物块 A与斜面间无摩擦。设当A沿斜 面下滑s后,细绳突然断了 求:
mvA2
1 2
mvB 2
vB 2vA
解得:
vA
1 5
15gL
vB
2 5
15gL
-
思考:
若把杆变为细绳情景如何?
-
例5 如图所示,半径为r,质量不计的圆 盘盘面与地面垂直,圆心处有一个垂直盘面的 光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定有一 个质量为m的小球A,在O点的正下方距O点 r/2处固定有一质量也为m的小球B,放开盘让 其自由转动,问: (1)当A转到最低点时,两小 球的重力势能之和减少了多少? (2)A球转到最低点时的线速 度是多少? (3)在转动过程中半径OA向 左偏移竖直位置的最大角度是 多少?
A. A球到达最低点时速度为零 B. A球机械能减少量等于B球机械能增加量 C. B球向左摆动所能达到的最高位置 应高于A球开始运动时的高度 D.当支架从左向右回摆时,A球 一定能回到起始高度
-
思考:
①若A、B球的质量均为m,A球如何摆动? 1、 A球到达最低点时速度为零 2、 B球向左摆动所能达到的最高位置 应等于A球开始运动时的高度
-
解:
(1)A球转到最低点时,两小球重力势能之和减少
Epmgrmg2 r1 2mgr
(2)圆盘与A、B两球组成的系统机械能守恒,
由机械能守恒定律得:
12mgr12mvA 212mvB2
解得: v A 2
vA 2vB
1 gr 5
(3)当半径OA向左偏离竖直方向角度大最大值
α时,速度为零,取过O点的水平面为零势能面,
第7节 机械能守恒定律的应用
例1 质量为m的物体,从静止开始以2g的加
速度竖直下加速运动距离h,则( ABC)
A.物体重力势能减少mgh B. 物体的动能增加2mgh C.物体的机械能增加mgh D.物体的机械能保持不变
例2 某人将一重物由静止举高h,并获得速度v,
下列说法正确的是( BCD )
A.合外力对物体做的功等于物体机械能的增加 B.物体克服重力做的功等于重力势能的增加 C.人对物体做的功等于物体克服重力做的功
由机械能守恒定律得:
1m grm grcosm grsin
2
解得:
2
arcsin
3
37o
-
5
例6.如图5 -4 -5所示,长度相同的三根轻杆 构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的 小球,B处固定质量为m的小球.支架悬挂在0点, 可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转 动.开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动, 在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是 ( BC)D
(2)绳断后,B做竖直上抛
运动,设继续上升的最大距
离为h,由机械能守恒定律
得:
mgh
1
mv 2
2
解得: h0.2s -
知识点回顾
1、机械能守恒定律的几种表达形式:
a E2=E1 b △EK增=△EP减 或 △EK减=△EP增 c △EA增=△EB减 或 △EA减=△EB增
2、功能关系的理解:
a、合外力做功 b、重力做功 c、弹力做功 d、除弹力和重力以外的力做功
②若A球质量为m,B球质量为2m,A球如何摆动? 1、A球不能到达最低点 2、B球向左摆动所能达到的最高位置 应低于A球开始运动时的高度
-
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