广东省惠东县平山镇第三中学高中物理 第4章 机械能守恒定律及应用课件 粤教必修2.ppt
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1、机械能守恒定律及应用机械能守恒定律及应用2021/8/8 星期日1机械能守恒定律机械能守恒定律只有重力或弹力做只有重力或弹力做功功除重力或弹力做功外，其它力做功之和为零除重力或弹力做功外，其它力做功之和为零 E E1 1=E=E2 2 即即(E(EK1K1+E+EP1P1=E=EK2K2+E+EP2 P2)在只有重力或弹力做功的情形下，物体的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，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但总的机械能保持不变内容：内容：表达式：表达式：条件条件:2021/8/8 星期日2一、利用机械能守恒定律解题的思路一、利用
2、机械能守恒定律解题的思路(1)(1)、明确研究对象和运动过程、明确研究对象和运动过程(2)(2)、分析受力、各力做功情况，判断机械能、分析受力、各力做功情况，判断机械能是否守恒是否守恒(3)(3)、找初末状态、选取零势能面，确定、找初末状态、选取零势能面，确定初初末末状态的机械能状态的机械能(4)(4)、根据机械能守恒定律列方程求解、根据机械能守恒定律列方程求解2021/8/8 星期日3二、利用机械能守恒定律解题的优点二、利用机械能守恒定律解题的优点只考虑运动的初、末状态，不考虑只考虑运动的初、末状态，不考虑两个状态之间过程的细节；可以求解两个状态之间过程的细节；可以求解变力、曲线问题。变力、
3、曲线问题。2021/8/8 星期日4例：一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面例：一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，斜面高高1m，长，长2m，不计空气阻力，物体滑到斜面底端，不计空气阻力，物体滑到斜面底端的速度多大？的速度多大？（思考下面问题）（思考下面问题）物体受到几个力？并将这几个力画出物体受到几个力？并将这几个力画出 这几个力中有哪些力做功？这几个力中有哪些力做功？是否符合机械能守恒条件？是否符合机械能守恒条件？A h=1m B2021/8/8 星期日5 A B 只有重力做功，机械能守恒NGS2021/8/8 星期日6 A N G S B 设物体的质量为设物体的质量为m，以地面为
4、参考面，以地面为参考面初态：初态：(A点点)末态末态(B点点）00(1)(2)机械能守恒机械能守恒=解得解得h=1mV2 2021/8/8 星期日7例例1 1某人在离地某人在离地10m10m高处用高处用10m/s10m/s的速度竖直上的速度竖直上抛一个质量为抛一个质量为1kg1kg的物体（不计空气阻力，以地的物体（不计空气阻力，以地面为参考平面），试问：在离地什么高度时物体面为参考平面），试问：在离地什么高度时物体的动能等于重力势能（的动能等于重力势能（g=10m/sg=10m/s2 2）2021/8/8 星期日8例例2.长长l80cm的细绳上端固定，下端系一个质量的细绳上端固定，下端系一个质
5、量 m100g的小球。的小球。将小球拉起至细绳与竖直方向成将小球拉起至细绳与竖直方向成60角的位置，然后无初速释放。不角的位置，然后无初速释放。不计各处阻力，计各处阻力，小球运动到最低位置时的速度是多大？小球运动到最低位置时的速度是多大？最低点时细绳最低点时细绳对小球拉力多大？取对小球拉力多大？取g10m/s2。分析与解：由受力分析知该物体运动过程分析与解：由受力分析知该物体运动过程机械能守恒，以最低点为参考面，则有机械能守恒，以最低点为参考面，则有在最低点受力分析，有在最低点受力分析，有解得解得解得解得2021/8/8 星期日9 例例3.小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进入在竖直平面内小
6、球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进入在竖直平面内的离心轨道运动，如图所示，为保持小球能够通过离心轨道最高点的离心轨道运动，如图所示，为保持小球能够通过离心轨道最高点而不落下来，求小球至少应从多高处开始滑下？已知离心圆轨道半而不落下来，求小球至少应从多高处开始滑下？已知离心圆轨道半径为径为R，不计各处摩擦。，不计各处摩擦。分析与解：分析与解：取离心轨道最低点所在平面取离心轨道最低点所在平面为参考平面，开始时小球具有的机械能为参考平面，开始时小球具有的机械能E1mgh。通过离心轨道最高点时，小球速。通过离心轨道最高点时，小球速度为度为v，此时小球的机械能，此时小球的机械能由机械能守恒定律有：由机
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