《高一物理必修2 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高一物理必修2 機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用（29頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、重力勢能重力勢能彈性勢彈性勢能能勢能勢能動(dòng)能動(dòng)能機(jī)械能機(jī)械能一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化重重力力勢勢能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為動(dòng)動(dòng)能能vv動(dòng)動(dòng)能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為重重力力勢勢能能自由落體自由落體豎直上拋豎直上拋重力勢能重力勢能減小減小動(dòng)能動(dòng)能增加增加動(dòng)能動(dòng)能減小減小重力勢能重力勢能增加增加一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能動(dòng)能和和重力勢能重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能動(dòng)能和和彈性勢能彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能動(dòng)能和和彈性勢能、重力勢能彈性勢能、重力勢能的的相互
2、轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化一個(gè)物體沿著光滑的曲面滑下，在一個(gè)物體沿著光滑的曲面滑下，在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為Ek1，重力勢能為，重力勢能為Ep1 ；在；在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為Ek2，重力勢能為，重力勢能為Ep2 。試。試判斷物體在判斷物體在A點(diǎn)的機(jī)械能點(diǎn)的機(jī)械能E1和在和在B點(diǎn)的點(diǎn)的機(jī)械能機(jī)械能E2的關(guān)系。的關(guān)系。一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化111pkEEE222pkEEE由動(dòng)能定理：由動(dòng)能定理：12kkGEEW21ppGEEW又2112ppkkEEEE1122pkpkEEEE12EE 即：一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化一、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化G GN N二、機(jī)械能守恒定律二、機(jī)械能守恒定律
3、在在只有只有重力做功重力做功和和彈力做功彈力做功的物體的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體系統(tǒng)內(nèi)，物體只只發(fā)生動(dòng)能與勢能的相互發(fā)生動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。1、內(nèi)容：內(nèi)容：12EE 二、機(jī)械能守恒定律二、機(jī)械能守恒定律只有只有重力做功重力做功和彈簧和彈簧彈力做功彈力做功2、機(jī)械能守恒條件：機(jī)械能守恒條件：（1 1）物體只受重力，不受其他力）物體只受重力，不受其他力 vv0GGGGv0G G二、機(jī)械能守恒定律二、機(jī)械能守恒定律只有只有重力做功重力做功和彈簧和彈簧彈力做功彈力做功2、機(jī)械能守恒條件：機(jī)械能守恒條件：（2 2）物體只受重力和彈簧彈力，）物體只受重力和彈簧彈力
4、，不受其他力不受其他力二、機(jī)械能守恒定律二、機(jī)械能守恒定律只有只有重力做功重力做功和彈簧和彈簧彈力做功彈力做功2、機(jī)械能守恒條件：機(jī)械能守恒條件：（3 3）物體受重力和彈簧彈力，還）物體受重力和彈簧彈力，還受其他力，但其他力不做功受其他力，但其他力不做功1 1、在下面各實(shí)例中，哪些過程機(jī)械能是守在下面各實(shí)例中，哪些過程機(jī)械能是守恒的，哪些過程機(jī)械能不守恒？為什么？恒的，哪些過程機(jī)械能不守恒？為什么？（1 1）跳傘運(yùn)動(dòng)員和降落傘勻速降落）跳傘運(yùn)動(dòng)員和降落傘勻速降落（2 2）一個(gè)物體沿斜面勻速下滑）一個(gè)物體沿斜面勻速下滑（3 3）起重機(jī)勻速吊起重物）起重機(jī)勻速吊起重物（4 4）拉著一個(gè)物體沿光滑的
5、斜面勻速上升）拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升（5 5）物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)）物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（6 6）鉛球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)）鉛球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)例與練例與練2 2、關(guān)于機(jī)械能守恒，下列說法中不正確的關(guān)于機(jī)械能守恒，下列說法中不正確的是（）是（）A A、機(jī)械能守恒時(shí)，物體一定只受重力和彈、機(jī)械能守恒時(shí)，物體一定只受重力和彈力作用力作用B B、做勻速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒、做勻速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒C C、做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定不守恒、做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定不守恒DD、外力對物體所做總功為零時(shí)，物體機(jī)械、外力對物體所做總功為零時(shí)，物體機(jī)械能一定守恒能一定守恒例與
6、練例與練3 3、如圖所示，小球自、如圖所示，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，點(diǎn)由靜止自由下落，到到b b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由球由ab bc c的運(yùn)動(dòng)過程中（）的運(yùn)動(dòng)過程中（）A A、小球的機(jī)械能守恒、小球的機(jī)械能守恒 B B、小球和彈簧總機(jī)械能守恒、小球和彈簧總機(jī)械能守恒C C、小球在、小球在b b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大DD、小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢、小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量能的增加量例與練例與練4 4、一個(gè)輕彈簧固定于一個(gè)輕彈簧固定于OO
7、點(diǎn)，另一端系一重點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)物，將重物從與懸點(diǎn)OO在同一水平面上彈簧在同一水平面上彈簧保持原長的保持原長的A A點(diǎn)無初速度釋放，讓它自由下點(diǎn)無初速度釋放，讓它自由下擺，不計(jì)空氣阻力，在重物由擺，不計(jì)空氣阻力，在重物由A A擺到最低點(diǎn)擺到最低點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）的過程中，下列說法中正確的是（）A A、重物的動(dòng)能增加、重物的動(dòng)能增加B B、彈簧的彈性勢能增加、彈簧的彈性勢能增加C C、重物的機(jī)械能不變、重物的機(jī)械能不變DD、重物和彈簧總機(jī)械能不變、重物和彈簧總機(jī)械能不變例與練例與練oA5 5、如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留在
8、其中，再與木塊一起共同擺到最大高度的在其中，再與木塊一起共同擺到最大高度的過程中，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的過程中，不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（）是（）A A、子彈的機(jī)械能守恒。、子彈的機(jī)械能守恒。B B、木塊的機(jī)械能守恒。、木塊的機(jī)械能守恒。C C、子彈和木塊的總機(jī)械能守恒。、子彈和木塊的總機(jī)械能守恒。DD、以上說法都不對、以上說法都不對例與練例與練二、機(jī)械能守恒定律二、機(jī)械能守恒定律2211pkpkEEEE3、表達(dá)式：表達(dá)式：2221212121mghmvmghmv只有重力做功時(shí)：只有重力做功時(shí)：6 6、小球沿高為、小球沿高為h=5mh=5m的的光滑光滑斜面由靜止開斜面由靜止開始
9、下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。例與練例與練GGN N支持力支持力NN不做功，只有重力不做功，只有重力G G做功，小球做功，小球機(jī)械能守恒。機(jī)械能守恒。以以斜面底面為參考平面斜面底面為參考平面。221mvmghghv2sm/10mghE 12221mvE 6 6、小球沿高為、小球沿高為h=5mh=5m的的光滑光滑斜面由靜止開斜面由靜止開始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。例與練例與練sinmgF 合gh2sm/10singmFa合sinhLaLv2GGN N用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題：請比較用請比較用機(jī)械能守
10、恒機(jī)械能守恒定律定律和用和用牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的異同。解題的異同。6 6、小球沿高為、小球沿高為h=5mh=5m的的光滑光滑斜面由靜止開斜面由靜止開始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。例與練例與練GGN N用動(dòng)能定理解題：用動(dòng)能定理解題：請比較用請比較用機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒定律定律和用和用動(dòng)能定理動(dòng)能定理解題解題的異同。的異同。0212mvmghghv2sm/10mghW 總7 7、把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一、把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個(gè)擺。擺長為個(gè)擺。擺長為L L，最大偏角為，最大偏角為 。小球運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最底位置時(shí)的速度是多
11、大？到最底位置時(shí)的速度是多大？例與練例與練G GF F拉力拉力F F不做功，只有重力不做功，只有重力G G做功，小球機(jī)做功，小球機(jī)械能守恒。械能守恒。以以最低點(diǎn)為參考平面最低點(diǎn)為參考平面。221)cos1 (mvmgl)cos1 (2glv)cos1 (1mglE2221mvE （1）確定確定研究對象研究對象，畫出過程示意圖；，畫出過程示意圖；應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟：應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟：（2）分析物體的分析物體的受力受力，明確各力做功的情，明確各力做功的情況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件；況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件；（3）分析物體的分析物體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，恰當(dāng)?shù)剡x取參
12、考平面，恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能（勢能和動(dòng)能）；確定物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能（勢能和動(dòng)能）；（4）根據(jù)根據(jù)機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律列方程列方程求解。求解。三、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用三、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用8 8、從、從2020米高的塔上以米高的塔上以10m/s10m/s的初速度水的初速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量為平拋出一個(gè)質(zhì)量為1Kg1Kg的鐵球，鐵球下落過的鐵球，鐵球下落過程中在離地程中在離地5m5m高處時(shí)的速度是多大？（不高處時(shí)的速度是多大？（不考慮空氣阻力）考慮空氣阻力） 例與練例與練以以地面為參考平面地面為參考平面。2222112121mvmghmvmgh21212)(2
13、vhhgvsm /20211121mvmghE222221mvmghE9 9、如圖為翻滾過山車示意圖，圓軌道的半、如圖為翻滾過山車示意圖，圓軌道的半徑為徑為10m10m，為了安全，則過山車由靜止開，為了安全，則過山車由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)離地至少多高？（不考慮空氣始向下運(yùn)動(dòng)時(shí)離地至少多高？（不考慮空氣阻力和摩擦阻力）阻力和摩擦阻力）例與練例與練hBA以以地面為參考平面地面為參考平面。2212BmvRmgmghRmvmgB2mgRmvB21212mRRh252121010、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與墻相連，、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與墻相連，質(zhì)量為質(zhì)量為2kg2kg的小球以的小球以5m/s5m/s
14、的速度沿光滑水的速度沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧，則彈簧的最大彈性勢平面運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧，則彈簧的最大彈性勢能為能為_J_J，當(dāng)小球的速度為，當(dāng)小球的速度為2m/s2m/s時(shí)，彈簧時(shí)，彈簧的彈性勢能為的彈性勢能為_J_J。 例與練例與練v0JmvEpm252120pEmvmv2202121JmvmvEp212121220（思考題）（思考題）如圖所示，物體如圖所示，物體A A、B B用繩子連接穿過定滑輪，已知用繩子連接穿過定滑輪，已知mmA A=2=2mmB B, , 繩子的質(zhì)量不計(jì)，忽繩子的質(zhì)量不計(jì)，忽略一切摩擦，此時(shí)物體略一切摩擦，此時(shí)物體A A、B B距距地面高度均為地面高度均為HH，釋放，釋
15、放A A，求當(dāng)，求當(dāng)物體物體A A剛到達(dá)地面時(shí)的速度多大？剛到達(dá)地面時(shí)的速度多大？（設(shè)物體（設(shè)物體B B到滑輪的距離大于到滑輪的距離大于HH）例與練例與練例與練例與練對對A A：mmA Ag gmmB Bg gA A機(jī)械能不守恒機(jī)械能不守恒F F對對B B：F FB B機(jī)械能不守恒機(jī)械能不守恒對對A A、B B整體，拉力整體，拉力F F做功代數(shù)和做功代數(shù)和為零，為零，所以所以A A、B B整體機(jī)械能守恒。整體機(jī)械能守恒。HmgmvmvmgHmgH22122122232gHv 拉力拉力F F做負(fù)功，做負(fù)功，拉力拉力F F做正功，做正功，以以地面為參考平面地面為參考平面。（思考題）（思考題）一輛小車靜止在光滑的水平面上，一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長為小車立柱上固定一條長為L L，拴有小球的細(xì)，拴有小球的細(xì)繩繩. .小球由與懸點(diǎn)在同一水平面處釋放小球由與懸點(diǎn)在同一水平面處釋放. .如下如下圖所示，小球在擺動(dòng)的過程中，不計(jì)空氣阻圖所示，小球在擺動(dòng)的過程中，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是（）力，則下列說法中正確的是（）A A、小球的機(jī)械能守恒、小球的機(jī)械能守恒B B、小車的機(jī)械能守恒、小車的機(jī)械能守恒C C、小球和小車的總機(jī)械能守恒、小球和小車的總機(jī)械能守恒DD、小球和小車的總機(jī)械能不守恒、小球和小車的總機(jī)械能不守恒例與練例與練
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