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1、機械能守恒定律應用,應用步驟及優(yōu)點,1、內(nèi)容:在只有重力或者彈力做功的系統(tǒng)內(nèi),物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,而機械能的總量保持不變。 2、公式:E=EK+EP=恒量 或:E1 = E2 或:EK1 + EP1 = EK2 + EP2,3、適用條件:只有重力或彈力做功 只發(fā)生動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化,一、復習:,,討論交流: 1“只有重力做功”的物理意義,,,2、(全國高考題)下列四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖A、B、C中的斜面是光滑的,圖D中的斜面是粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖A、B、D中的木塊向下運動,圖C中的
2、木塊向上運動,在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是( ),討論與交流:,3、一個輕彈簧固定于O點,另一端系一重物,將重物從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度釋放,讓它自由下擺,不計空氣阻力,在重物由A擺到最低點的過程中, A、重物的重力勢能減少。 B、重物的重力勢能增加。 C、重物的機械能不變。 D、重物的機械能減少。,AD,球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,例1:小球從靜止開始沿光滑斜面下滑,求到達斜面底端時的速度。 斜面高h=0.5m,長S=1m。,,,h,S,分析:受力情況:重力與支持力。,,,G,T,支持力不做功,只有重力做功,機械能守恒 選地面勢能為0,則有:EK0+E
3、P0= EK1+EP1,mgh =,解得V=,即,m/s=3.13m/s,優(yōu)點是:計算中不需要考慮過程中 細節(jié),只需考慮過程的初、末位置,例2:在離地面高h的地方,以0的速度水平拋出一石塊,若空氣阻力不計,求石塊剛落至地面時速度的大小,解:對石塊, 從被拋出到剛落至地面,只有重力做功, 選地面為零勢能面 由機械能守恒定律有: mv0 + mgh = mv,,應用機械能守恒定律 解題步驟:1、2、3、4,4、應用機械能解題的一般步驟,1、確定研究對象(物體或系統(tǒng)) 及研究的過程。 2、對研究對象進行受力分析,弄清各力在 研究過程中的做功情況,判斷是否符合機械能守恒的條件。 3、選取參考平面,
4、確定研究對象在過程中的初始狀態(tài)和末狀態(tài)的機械能(包括動能和勢能)。 4、根據(jù)機械能守恒定律列方程,進行求解。,,,G,T,例3、如圖,將斜面改為圓形曲面,求最低的速度。,分析:小球仍受重力與支持力作用,且在任意位置,彈力均與曲面切線垂直,,所以支持力不作功, 只有重力做功,機械能守恒。,同樣有:,例4.如圖兩物體質(zhì)量分別為m和2m,滑輪的質(zhì)量和摩擦都不計,開始時用手托住2m的物體,釋放后,當2m的物體從靜止開始下降h后的速度是多少?,,系統(tǒng)機械能守恒,1.如圖所示為AB軌道和一個半徑為R的半圓弧相連,將球從距離水平面H高處A點無初速的釋放,整個過程摩擦力均可忽略,求: (1)物體到達B點的速度
5、。 (2)物體到達C點的速度。,A,三、應用:,,2.如圖所示,質(zhì)量為m的物體以某一初速v0從A點向下沿光滑的軌道運動,不計空氣阻力,若物體通過C點的速度為 ,求: (1)物體在A點時的速度; (2)物體離開C點后還能上升多高,,,,,3.如圖所示,光滑半圓(半徑為R)上有兩個小球,所量分別為m和M,(Mm)由細線掛著,今由靜止開始釋放,求(1)小球m至最高C點時的速度。(2)該過程中繩的張力對B物體做的功。,(1)從開始最高點,系統(tǒng)機械能守恒,(2)從開始最高點,對m應用動能定理,,,4豎直輕彈簧長為L,放在地面上,質(zhì)量為m的 小球放在輕彈簧上端,并用豎直向下的力F (Fmg)壓小球,使彈簧壓縮L,彈簧具有的 彈性勢能是,如圖7-6-2所示撤去力F后,小球被彈起求小球被 彈起距地面的最大高度,再 見,,