高一物理第七章第八節(jié)-機械能定恒定律

§機械能守恒定律機械能的定義：E=Ek+Ep動能Ek=mv2/2機械能E勢能Ep重力勢能Ep=mgh彈性勢能Ep=kx2/2清江中學動能和重力勢能的相互轉化下坡：重力做正功，重力勢能減少重力勢能轉化為動能上坡：重力做負功，重力勢能增加動能轉化為重力勢能清江中學清江中學動能和彈性勢能的相互轉化彈力對模型飛機做正功彈性勢能減少彈性勢能轉化為動能清江中學動能和彈性勢能的相互轉化清江中學上述幾個例子中，系統(tǒng)的機械能的變化情況是怎樣的?通過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式的能轉化為另一種形式我們已經(jīng)知道動能和勢能之間可以相互轉化，那么在動能和勢能的轉化過程中，動能和勢能的和是否真的保持不變？下面我們就來定量討論這個問題。

清江中學重力做功與重力勢能的變化關系？動能定理的表達式和意義？——合外力對物體做了多少功，物體的動能就變化多少?！亓ξ矬w做了多少功，物體的重力勢能就變化多少。清江中學如下圖中，質量為m的物體均從高為h1的A點運動到高為h2的B點，求這四個過程中重力對物體做的功？若物體在A點的速度為v1，所有阻力均不計，求物體到達B點時的動能Ek2由動能定理知：清江中學上述四例中有何共性？即：上式表示：動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變。1.只有重力做功；2.動能與勢能在相互轉化。清江中學可見，在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。如圖滑雪者沿斜面下滑時，忽略阻力，阻力不做功；雪面的支持力與運動方向垂直，也不做功；只有重力做功。同樣可以證明，在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。清江中學

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持不變，這就是機械能守恒定律．

1、內(nèi)容2、表達式EK2+EP2=EK1

+EP1即E2=E1清江中學判斷下列各題中物體的機械能是否守恒？清江中學如圖所示，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清江中學把質量為0.5kg的石塊從10m高處以30度角斜向上拋出（如圖所示），初速度Vo＝5m/s，求:石塊落地時的速度是多大？清江中學把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺，擺長為l，最大偏角為θ。小球運動到最低位置時的速度是多大？OBAθlGFT清江中學用機械能守恒定律解決問題的一般步驟

1．選取研究對象——系統(tǒng)或物體．2．根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程．進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒．3．恰當?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初末狀態(tài)時的機械能．4．根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解．

清江中學用機械能守恒定律解題得到什么啟發(fā)1、機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓定律方便．2、用機械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機械能，要分析機械能守恒的條件．清江中學1、質量m=5kg的鉛球，從距地面高h=1m的位置從靜止下落，若忽略空氣阻力?；卮鹣铝袉栴}：（g=10m/s2）a、運用動能定理計算鉛球接觸地面前瞬間的瞬時速度大小。b、計算整個過程中鉛球重力勢能的變化量。c、從能量轉化的角度分析整個下落過程中能量的轉化情況。d、鉛球在整個下落過程中，動能變化量與勢能變化量之間存在什么樣的定量關系？e、鉛球在下落過程中機械能是否守恒？試從能量轉化的角度分析。清江中學2、質量m=5kg的鉛球，從距地面高h=1m的位置從靜止下落，但考慮空氣阻力，設鉛球下落過程中所受空氣阻力為重力的0.01倍

?；卮鹣铝袉栴}：（g=10m/s2）a、運用動能定理計算鉛球接觸地面前瞬間的瞬時速度大小。b、計算整個過程中鉛球重力勢能的變化量。c、從能量轉化的角度分析整個下落過程中能量的轉化情況。d、鉛球在下落過程中機械能是否守恒？試從能量轉化的角度分析。清江中學物體在地面附近以2m/s2的加速度勻減速豎直上升,則在上升過程中,物體的機械能的變化是:

A、不變C、增大

D、無法確定B、減小清江中學

下列說法正確的是：

A.作勻速直線運動的物體機械能一定守恒；

B.做變速運動的物體機械能可能守恒；

C.若重力不做功，則機械能一定不守恒；

D.做勻變速直線運動的物體機械能一定守恒?！敬鸢浮緽清江中學如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列敘述中正確的是：

A.重力勢能和動能之和保持不變；

B.重力勢能和彈性勢能之和保持不變；

C.動能和彈性勢能之和保持不變；

D.重力勢能、彈性勢能和動能之和保持不變。

【答案】D清江中學在離地高為H=5m的位置，以速度v0=10m/s豎直向下拋出一小球，球與地面碰后又