教育专题：系统机械能守恒问题（微课）.ppt

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1、系统机械能守恒问题系统机械能守恒问题王进王进 江苏省西亭高级中学江苏省西亭高级中学高中物理必修二模块版权所有：南通市教育局版权所有：南通市教育局系统机械能守恒条件：系统机械能守恒条件：物体系统内只有重力或弹力做功物体系统内只有重力或弹力做功(1)(1)木木板板放放在在光光滑滑地地面面上上，一一木木块块以以某某一一初初速速度度从从木木板板的的左左端端滑滑到到右右端端，木木块块与与木木板板间间的的动动摩摩擦擦因因数数00，此此系统的机械能是否守恒？系统的机械能是否守恒？思考：一知识点回顾：(2)(2)小小球球与与槽槽、槽槽与与地地面面的的接接触触面面均均光光滑滑，小小球球从从图示位置释放，此系统的

2、机械能是否守恒？图示位置释放，此系统的机械能是否守恒？系统机械能守恒的表达式系统机械能守恒的表达式：E减减=E增增 系统减少量机械能等于增加的机械能 二典例分析(一)轻杆连接体问题例例1 1如如图图所所示示，长长为为l 的的轻轻质质硬硬棒棒的的底底端端和和中中点点各各固固定定一一个个质质量量为为m的的小小球球A和和B，为为使使轻轻质质硬硬棒棒能能绕绕固固定定光光滑滑转转轴轴O O转转到到最最高高点点，则则底底端端小小球球在在如如图图示示位位置置应应具具有有的的最最小小速速度度为多大？为多大？。vO取最低点为零势面取最低点为零势面vO注意转动中轻杆各部分的角速度相同（二）连续媒质的流动问题 例例

3、2一一条条长长为为L的的均均匀匀链链条条，放放在在光光滑滑水水平平桌桌面面上上，链链条条的的一一半半垂垂于于桌桌边边，如如图图所所示示，现现由由静静止止开开始始使使链链条条自自由由滑滑落，当它全部脱离桌面时的速度为多大落，当它全部脱离桌面时的速度为多大?因桌面光滑，链条虽受桌面的支持力，但支持力对链因桌面光滑，链条虽受桌面的支持力，但支持力对链条不做功，在链条下滑过程中只有重力对链条做功，故链条不做功，在链条下滑过程中只有重力对链条做功，故链条下滑过程中机械能守恒条下滑过程中机械能守恒 设链条总质量为设链条总质量为m，由于链条均匀，因此对链条所研由于链条均匀，因此对链条所研究部分可认为其重心在

4、它的几何中心，先取桌面为零势能究部分可认为其重心在它的几何中心，先取桌面为零势能面，则初、末状态的机械能分别为：面，则初、末状态的机械能分别为：初态：初态：Ek0=0,Ep0=-1/2(mgL/4)末态：末态：Ekt=1/2mv22，Ept=-mgL/2根据机械能守恒定律有：根据机械能守恒定律有：0-1/2(mgL/4)=1/2mv22-mgL/2解得解得v=连续物体可以看成单个物体（三）弹簧连接体问题（三）弹簧连接体问题 例例3如如图图所所示示，半半径径R=0.5m的的光光滑滑圆圆环环固固定定在在竖竖直直平平面面内内。轻轻持持弹弹簧簧一一端端固固定定在在环环的的最最高高点点A处处，另另一一端

5、端系系一一个个质质量量m=0.20kg的的小小球球，小小球球套套在在圆圆环环上上。已已知知弹弹簧簧的的原原长长为为 L0=0.50m,劲劲度度系系数数k=408N/m。将将小小球球从从图图示示位位置置，由由静静止止开开始始释释放放，小小球球将将沿沿圆圆环环滑滑动动并并通通过过最最 低低 点点 C。已已 知知 弹弹 簧簧 的的 弹弹 性性 势势 能能EP=kx2/2，重力加速度，重力加速度g=10m/s，求小球经过求小球经过C点的速度的大小。点的速度的大小。R600COAB设C处为重力势能的零势面，由机械能守恒定律得：将已知量代入上式解得：关键找系统减少的机械能和增加的机械能关键找系统减少的机械能和增加的机械能小 结n1、解题时，能够找准系统机械能守恒的研究对象。n2、解决实际问题时，要能够灵活建模，紧紧抓住系统减少机械能和增加的机械能，然后列方程：E减减=E增增 。小结小结