机械能守恒定律及其应用精选PPT.ppt
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1、机械能守恒定律及其应用第1页,此课件共42页哦问题问题1.重力的功与重力势能变化的关系重力的功与重力势能变化的关系 小球质量为小球质量为m,天花板的高度为天花板的高度为h1,桌面的高度为桌面的高度为h2.则则:Ep1=,Ep2=;12,重力势能减少量重力势能减少量 Ep1-Ep2=.12,重力做的功重力做的功 WG=.h1h212重力对物体做的功等于重力势能重力对物体做的功等于重力势能的减少量的减少量.WG=-Ep第2页,此课件共42页哦对重力势能概念的几点说明对重力势能概念的几点说明:Ep是相对的是相对的,与所选参考平面有关与所选参考平面有关 Ep的正负表征着重力势能的大小的正负表征着重力势
2、能的大小Ep是绝对的是绝对的,与所选参考平面无关与所选参考平面无关在任何情况下都有在任何情况下都有:WG=-Ep Ep属于物体和地球组成的系统属于物体和地球组成的系统第3页,此课件共42页哦问题问题2.推导机械能守恒定律推导机械能守恒定律第4页,此课件共42页哦机械能守恒定律机械能守恒定律在只有重力在只有重力(弹力弹力)做功的系统内,动能和势能可以做功的系统内,动能和势能可以互相转化互相转化,但系统的机械能总量保持不变但系统的机械能总量保持不变.mv22/2+mgh2=mgh1+mv12/2 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2守恒条件守恒条件:1.只有系统内部重力只有系统内部重力(弹力弹力)做功做
3、功.2.系统的动能和势能相互转化系统的动能和势能相互转化.守恒条件的另一种理解守恒条件的另一种理解:系统外力做功为零系统外力做功为零,又无系又无系统内重力、弹力以外的力做功统内重力、弹力以外的力做功.即既没有系统外的能量即既没有系统外的能量与系统的机械能发生转化与系统的机械能发生转化,也没有系统内的非机械能与也没有系统内的非机械能与机械能的转化机械能的转化.第5页,此课件共42页哦物体系的机械能增量等于系统所受外力的总功与系统物体系的机械能增量等于系统所受外力的总功与系统内重力、弹力以外的力的总功的代数和内重力、弹力以外的力的总功的代数和.即即:W其他其他=E机机问题问题3.功能原理功能原理巩
4、固巩固1.质量为质量为m的物体的物体,以以g/3的加速度竖直向下加的加速度竖直向下加速运动的距离为速运动的距离为h,下列说法正确的有下列说法正确的有A.物体的重力势能减少物体的重力势能减少mgh/3B.物体的动能增加物体的动能增加mgh/3C.物体的机械能增加物体的机械能增加mgh/3D.物体的机械能减少物体的机械能减少2mgh/3第6页,此课件共42页哦巩固巩固2.质量为质量为1kg的物体的物体,被人用手由静止向上提升被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度为这时物体的速度为2m/s,取取g=10m/s2.则下列说法则下列说法正确的是:正确的是:A.人对物体做的功为人对物体做的功为12JB
5、.合外力对物体做的功为合外力对物体做的功为2JC.合外力对物体做的功为合外力对物体做的功为12JD.物体克服重力做功物体克服重力做功10J思考思考:能否求出此过程人对物体做功的平均功率能否求出此过程人对物体做功的平均功率?第7页,此课件共42页哦巩固巩固3.下列实例中下列实例中,哪些情况机械能守恒?哪些情况机械能守恒?A.抛出的小石块做斜抛运动抛出的小石块做斜抛运动.B.小孩沿滑梯匀速下滑小孩沿滑梯匀速下滑.C.上升的气球上升的气球.D.用细绳栓着一个小球用细绳栓着一个小球,使小球在竖直平面内做圆周运使小球在竖直平面内做圆周运动动.E.用细绳栓着一个小球,使它在光滑的水平面上做用细绳栓着一个小
6、球,使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动匀速圆周运动.F.用水平力拉物体在水平面上匀速运动用水平力拉物体在水平面上匀速运动.第8页,此课件共42页哦巩固巩固4.下列说法是否正确下列说法是否正确,说明理由说明理由.A.物体做匀速运动物体做匀速运动,机械能一定守恒机械能一定守恒.B.物体所受合外力等于零物体所受合外力等于零,机械能一定守恒机械能一定守恒.C.物体所受合外力的功等于零物体所受合外力的功等于零,机械能一定守恒机械能一定守恒.D.物体所受合外力的功不等于零物体所受合外力的功不等于零,机械能可能守恒机械能可能守恒.巩固巩固5.a、b、c、d四个质量相同的小球自同一高四个质量相同的小球自同一高
7、度度h以相同速率以相同速率v0抛出抛出,a球竖直上抛球竖直上抛,b球水平抛出球水平抛出,c球竖直下抛球竖直下抛,d球斜向上抛球斜向上抛.则四球落地时则四球落地时 A.机械能相同机械能相同 B.动能相同动能相同 C.速度相同速度相同 D.速率相同速率相同第9页,此课件共42页哦巩固巩固6.从高为从高为h的平台上以的平台上以v0竖直上抛质量为竖直上抛质量为m的物体,的物体,物体上升的最大高度距平台为物体上升的最大高度距平台为H,落地时的速度为,落地时的速度为v.以平台为参考平面,物体落地时的机械能为以平台为参考平面,物体落地时的机械能为 A.mv02/2+mgh B.mv02/2 mgh C.mv
8、02/2 D.mv2/2 E.mg(h+H)F.mgH G.mv2/2 mgh第10页,此课件共42页哦 巩巩固固7.将将一一物物体体从从地地面面竖竖直直上上抛抛,物物体体上上抛抛运运动动过过程程中中所所受受的的空空气气阻阻力力大大小小与与其其速速率率成成正正比比。设设物物体体在在地地面面时时的的重重力力势势能能为为零零,则则物物体体从从抛抛出出到到落落回回原原地地的的过过程程中中,物物体体的的机机械械能能E与与物物体体距距地地面面的的高高度度h的的关关系系,下下图图中中描描述述正正确确的的是是(H是是物物体体竖竖直直上抛的最大高度):上抛的最大高度):第11页,此课件共42页哦变式变式.物体
9、做自由落体运动,物体做自由落体运动,Ek代表动能,代表动能,Ep代表势代表势能,能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是:第12页,此课件共42页哦练习练习1.1.均匀链条长为均匀链条长为L(Lh),用手扶着静放在光滑用手扶着静放在光滑水平桌面上水平桌面上,有长为有长为a的部分搭在桌外的部分搭在桌外.松手后松手后,链条链条开始向下运动开始向下运动,试求试求:(1)整个链条离开桌边时的速度大小整个链条离开桌边时的速度大小.(2)(2)链条下端刚要链条下端刚要着地时速
10、度的大小着地时速度的大小.ah第13页,此课件共42页哦练习练习2.质量为质量为m的小球的小球,用长为用长为L的轻绳固定于的轻绳固定于O点点.将绳拉至与竖直方向成将绳拉至与竖直方向成=600静止释放静止释放,求小球:求小球:(1)在最低点的速度大小在最低点的速度大小.(2)在最低点小球对绳在最低点小球对绳的拉力的拉力.(3)小球在左侧能上升的小球在左侧能上升的最大高度最大高度.600ABO第14页,此课件共42页哦巩固巩固1.长为长为L的轻绳一端固定的轻绳一端固定,另一端拴一质量为另一端拴一质量为m的的小球小球,拉起小球至细绳水平位置由静止释放小球拉起小球至细绳水平位置由静止释放小球.若若在悬
11、点在悬点O的正下方钉一小钉的正下方钉一小钉,当绳碰到小钉后当绳碰到小钉后,小球刚好小球刚好能在以钉子能在以钉子C 为圆心的竖直面内做圆周运动为圆心的竖直面内做圆周运动.(1)求小钉的位置求小钉的位置C距距悬点悬点O的距离的距离?(2)细绳碰到钉子的细绳碰到钉子的前后细绳对球的拉前后细绳对球的拉力分别是多大力分别是多大?OmDCr第15页,此课件共42页哦巩固巩固2.长为长为L的轻绳一端悬于的轻绳一端悬于O点点,另一端拴一质量另一端拴一质量为为m的小球的小球,小球拉起使细绳与竖直方向成小球拉起使细绳与竖直方向成60角角,若若悬点悬点O的正下方的正下方A、B、C三处先后钉一光滑小钉三处先后钉一光滑
12、小钉,使小使小球由静止摆下后分别被三个不同位置的钉子挡住球由静止摆下后分别被三个不同位置的钉子挡住.已已知知OA=AB=BC=CD=L/4.当绳碰到小钉后当绳碰到小钉后,小球小球继续摆动的最大高度间继续摆动的最大高度间的关系如何的关系如何?600AOBCD第16页,此课件共42页哦比较比较1.长为长为L的轻绳一端固定的轻绳一端固定,另一端拴一质量为另一端拴一质量为m的小的小球球,若把小球拉至若把小球拉至A点,使轻绳与水平方向成点,使轻绳与水平方向成30 角角,由由静止释放小球静止释放小球.求小球求小球摆到最低点时细绳摆到最低点时细绳对球的拉力对球的拉力.Om300A第17页,此课件共42页哦比
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