時機械能守恒定律及應用

時機械能守恒定律及應用第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖所示，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第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第3課時機械能守恒定律及其應用第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月【知識梳理】知識點一、重力做功與重力勢能

1．重力做功的特點2.重力做功與重力勢能變化的關系hWG

=mgh=mgh1-mgh2=

EP1-EP2=-△EP3.彈力做功與彈性勢能變化的關系h1h2AB注：能量的正負代表大小，重力勢能具有相對性和系統(tǒng)性。第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月知識點二、機械能守恒定律及應用1．內容：2.表達式：EP1+EK1=EP2+EK2

第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月3.條件4.機械能增加、減少的條件①含彈簧系統(tǒng)②不含彈簧系統(tǒng)小球落到彈簧上明確研究對象第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月【例1】一輕彈簧一端固定在O點，另一端系一小球，將小球從與懸點O在同一水平面且使彈簧保持原長的A點無初速度地釋放，讓小球自由擺下，不計空氣阻力，在小球由A點擺向最低點B的過程中，下列說法中正確的是(

)A．小球的機械能守恒B．小球的機械能減少C．小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和不變D．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒BD第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖，質量分別為m和2m的兩個小球A和B，中間用輕質桿相連，在桿的中點O處有一固定轉動軸，把桿置于水平位置后釋放，在B球順時針擺動到最低位置的過程中(不計一切摩擦)(

)A．B球的重力勢能減少，動能增加，B球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒B．A球的重力勢能增加，動能也增加，A球和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒C．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒D．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒BC第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月用機械能守恒定律解題的基本思路第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月【例2】如圖所示，一半徑為R的光滑半圓柱水平懸空放置，C為圓柱最高點，兩小球P、Q用一輕質細線懸掛在半圓柱上，水平擋板AB及兩小球開始時位置均與半圓柱的圓心在同一水平線上，水平擋板AB與半圓柱間有一小孔能讓小球通過，兩小球質量分別為mp＝m，mQ＝4m，水平擋板到水平面EF的距離為h＝2R，現(xiàn)讓兩小球從圖示位置由靜止釋放，當小球P到達最高點C時剪斷細線，小球Q與水平面EF碰撞后等速反向被彈回，重力加速度為g，不計空氣阻力，取π≈3。求：(1)小球P到達最高點C時的速率vc；(2)小球P落到擋板AB上時的速率v1；(3)小球Q反彈后能上升的最大高度hmax。第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖所示，一個半徑為R的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的．一根輕質細線跨在碗口上，線的兩端分別系有小球A和B，當它們處于平衡狀態(tài)時，小球A與O點的連線與水平線的夾角為60°.(1)求小球A與小球B的質量比mA∶mB.(2)現(xiàn)將A球質量改為2m、B球質量改為m，且開始時A球位于碗口C點，由靜止沿碗下滑，當A球滑到碗底時，求兩球的速率為多大(3)在滿足第(2)問中的條件下，求A球沿碗壁運動的最大位移是多少？【例3】第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月學案第3講參考答案（準備好分頁練習）B2.AD3.BC4.BC5.BCD6.AD

11.ABPMQmVPV1V2第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖是一個橫截面為半圓，半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長的細線兩端分別系物體A、B，且mA＝2mB，從圖示位置由靜止開始釋放A物體，當物體B達到半圓頂點時，求繩的張力對物體B所做的功．第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月ABPQMmR如圖所示,光滑的半圓曲面AB,其半徑為R,在B端有一光滑小滑輪,通過滑輪用細繩連著兩個物體P、Q,其質量分別為M和m,開始時,P在B處附近,Q懸在空中,現(xiàn)無初速地釋放P,P沿半圓曲面滑下,試求P滑至最低點時,P、Q的速度各多大?設繩足夠長.ABPMQmVPV1V2第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月【例3】

如圖所示，一根全長為l、粗細均勻的鐵鏈，對稱地掛在光滑的輕小滑輪上，當受到輕微的擾動時，鐵鏈開始滑動，求鐵鏈脫離滑輪瞬間速度的大?。?6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

如圖所示,一均勻鐵鏈長L,平放在距地面為h=2L的光滑水平桌面上,其長度的

懸垂于桌面下.從靜止開始釋放鐵鏈,求鐵鏈的下端剛要著地時的速度？

第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月B1．如圖所示，a、b兩物塊質量分別為m、2m，用不計質量的細繩相連接，懸掛在定滑輪的兩側，不計滑輪質量和一切摩擦．開始時，a、b兩物塊距離地面高度相同，用手托住物塊b，然后突然由靜止釋放，直至a、b物塊間高度差為h.在此過程中，下列說法正確的是(

)A．物塊a的機械能守恒B．物塊b機械能減少了C．物塊b重力勢能的減少量等于細繩拉力對它所做的功D．物塊a重力勢能的增加量小于其動能增加量第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月

如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質量為m,靜置于地面；b球質量為3m,用手托往,高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b后,a能達到的最大高度為（）

A.h

B.1.5h

C.2h

D.2.5h

B第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2.(多選)如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置處有一個小球，小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零。關于小球下落階段，下列說法中正確的是(

)A．在B位置小球動能最大B．在C位置小球動能最大C．從A→C位置小球重力勢能的減少量大于小球動能的增加量D．從A→D位置小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量BCD第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月4．A、B兩物塊質量均為m，用一輕彈簧相連，將A用長度適當?shù)妮p繩懸掛于天花板上，輕繩為伸直狀態(tài)，B物塊在力F的作用下處于靜止狀態(tài)，彈簧被壓縮．現(xiàn)將力F撤去，已知彈簧的彈性勢能僅與形變量大小有關，且彈簧始終在彈性限度內，則下列說法正確的是(

)A．彈簧恢復原長時B的速度最大B．A一直保持靜止C．在B下降過程中彈簧彈性勢能先減小，后增大D．F撤去之前，繩子的拉力不可能為0BC第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月3．如圖所示，將一個內、外側均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上，槽的左側有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球自左端槽口A點的正上方由靜止開始下落，從A點與半圓形槽相切進入槽內，則下列說法正確的是(

)A．小球在半圓形槽內運動的全過程中，只有重力對它做功B．小球從A點向半圓形槽的最低點運動的過程中，小球處于失重狀態(tài)C．小球從A點經最低點向右側最高點運動的過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒D．小球從下落到從右側離開槽的過程中機械能守恒C第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月7.(多選)如圖所示軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成的，一個小滑塊從距軌道最低點B為h高度的A處由靜止開始運動，滑塊質量為m，不計一切摩擦。則(

)A．若滑塊能通過圓軌道最高點D，h的最小值為2.5RB．若h＝2R，當滑塊到達與圓心等高的C點時，對軌道的壓力為3mgC．若h＝2R，滑塊會從C、D之間的某個位置離開圓軌道做斜拋運動D．若要使滑塊能返回到A點，則h≤RACD第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月6．如圖所示，兩個豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側軌道由金屬凹槽制成，右側軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑．在兩軌道右側的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為hA和hB，下列說法正確的是(

)A．若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出，釋放的最小高度為2.5RB．若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出，釋放的最小高度為2.5RC．適當調整hA，可使A球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．適當調整hB，可使B球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處AD第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月5．如圖所示，長度相同的三根輕桿構成一個正三角形支架，在A處固定質量為2m的小球，B處固定質量為m的小球，支架懸掛在O點，可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉動，開始時OB與地面相垂直．放手后開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正確的是(

)A．A處小球到達最低點時速度為0B．A處小球機械能的減少量等于B處小球機械能的增加量C．B處小球向左擺動所能達到的最高位置應高于A處小球開始運動時的高度D．當支架從左向右回擺時，A處小球能回到起始高度BCD第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月5．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P，另一端系一質量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運動．設開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率為v，對圓環(huán)恰好沒有壓力．下列分析正確的是(

)A．從A到B的過程中，小球的機械能守恒B．從A到B的過程中，小球的機械能減少C．小球過B點時，彈簧的彈力為D．小球過B點時，彈簧的彈力為BC第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2．如圖所示是全球最高的(高度208米)北京朝陽公園摩天輪，一質量為m的乘客坐在摩天輪中以速率v在豎直平面內做半徑為R的勻速圓周運動，假設t＝0時刻乘客在軌跡最低點且重力勢能為零，那么，下列說法正確的是(

)A．乘客運動的過程中，重力勢能隨時間