人教課標實驗版必修二機械能及其守恒定律 機械能守恒定律“衡水杯”一等獎

8.機械能守恒定律人教課標版高中物理必修2知識回顧1、動能:物體由于運動而具有的能。2、重力勢能:地球上的物體具有的跟它的高度有關的能。3、彈性勢能:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能。4、動能定理：合力所做的總功等于物體動能的變化。5、重力做功與重力勢能變化的關系：重力做的功等于物體重力勢能的減少量。生活中的現象某些汽車或列車站的站臺都設計有一個小的坡度。這是為什么？進站前關閉發(fā)動機，機車憑慣性上坡，動能變成勢能儲存起來，出站時下坡，勢能變成動能，節(jié)省了能源。舉世聞名的三峽工程怎樣利用水利發(fā)電？重力勢能與動能彈性勢能與動能彈性勢能與動能勢能與動能一、動能與勢能的相互轉化物體動能、重力勢能和彈性勢能的總和叫機械能。通過重力或彈力做功，動能與勢能可以相互轉化。一、動能與勢能的相互轉化猜想機械能的總量保持不變??

質量為m的物體自由下落過程中，經過高度h1的A點時速度為v1，下落至高度h2的B點處速度為v2，不計空氣阻力，取地面為參考平面，試寫出物體在A點時的機械能和B點時的機械能，并找到這兩個機械能之間的數量關系。h1v1v2h2AB二、機械能守恒定律B點A點由動能定理得重力做的功為

質量為m的物體自由下落過程中，經過高度h1的A點時速度為v1，下落至高度h2的B點處速度為v2，不計空氣阻力，取地面為參考平面，試寫出物體在A點時的機械能和B點時的機械能，并找到這兩個機械能之間的數量關系。h1v1v2h2AB二、機械能守恒定律

在只有重力做功的物體系內，動能和重力勢能都發(fā)生了變化，但機械能的總量保持不變。一般性的探討W合=

EK動能的變化：系統(tǒng)只有重力或彈力做功時：W=-

EP若W合=W則

EK+

EP=0即

E=0二、機械能守恒定律或EK2+EP2=EK1+EP1即E2=E1

在只有重力或彈力做功的物體系內，動能和勢能可以相互轉化，但機械能的總量保持不變。二、機械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。內容：表達式：適用條件：只有重力做功或彈力做功注：此處彈力高中階段特指彈簧類彈力機械能守恒定律1、內容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能與勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。即：只有動能與重力勢能、彈性勢能相互轉化，沒有其他任何能量（內能、電能、化學能等）參與只有重力（彈力）做功包括：①只受重力，不受其他力②除重力以外還有其它力，但其它力都不做功是否表示只受重力或彈力？注：此處彈力高中階段特指彈簧類彈力說一說下列實例中哪些情況機械能是守恒的用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升。跳傘員利用降落傘在空中勻速下落。拋出的籃球在空中運動。光滑水平面上運動的小球，把彈簧壓縮后又被彈回來。v

例1、試判斷下列各運動中機械能是否守恒(均不計空氣阻力和摩擦阻力)1.拋出的手榴彈的運動2.細繩拴著小球在水平面內做勻速圓周運動3.手拉著一物體沿斜面勻速上滑4.套在光滑圓環(huán)上的小球在豎直面內做圓周運動5.起重機吊起一物體6.自由下落的小球壓縮彈簧后又被彈回7.彈簧下吊一小球上下振動8.蹦極9.關閉了動力的過山車的運動10.導彈在空中爆炸√√×√××√√√√

例2、下列關于物體機械能守恒的說法中，正確的是：

A.做勻速直線運動的物體機械能一定守恒

B.合外力對物體不做功，物體的機械能一定守恒

C.物體只發(fā)生動能與勢能的相互轉化時，物體的機械能守恒

D.運動的物體，若受合外力為零，則其機械能一定守恒

E.做勻變速運動的物體的機械能不可能守恒說明：機械能是否守恒與物體的運動狀態(tài)無關

例4、一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長為L，拴有小球的細繩.小球由與懸點在同一水平面處釋放.如下圖所示，小球在擺動的過程中，不計阻力，則下列說法中正確的是

A.小球的機械能守恒

B.小球的機械能不守恒

C.小球和小車的總機械能守恒

D.小球和小車的總機械能不守恒

例5、如圖所示，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內，將彈簧壓縮到最短。則從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中：

A.子彈A與木塊B組成的系統(tǒng)機械能守恒

B.子彈A與木塊B組成的系統(tǒng)機械能不守恒

C.子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒練習把質量為m的石頭從h高的山崖上以角θ向斜上方拋出，拋出時的初速度v0，求石頭落地時的速度vt是多大？（不計空氣阻力）解：設水平地面為參考平面由機械能守恒可得應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象(2)對研究對象進行正確的受力分析(3)判定各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件(4)視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機械能。(5)根據機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解。

例6、把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺（如圖所示），擺長為L，最大偏角為。求小球運動到最低位置時的速度為多大？

解析：小球擺動過程中，細線的拉力不做功，系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒。解：設小球最低點所在位置為參考平面由機械能守恒定律得：解得：

應用機械能守恒定律解題，只需考慮過程的初、末狀態(tài)，不必考慮兩個狀態(tài)間過程的細節(jié)，這是它的優(yōu)點。答案：3mg

例8、如圖所示，在豎直平面內有一段四分之一圓弧軌道，半徑OA在水平方向，一個質量為m的小球從頂端A點由靜止開始下滑，不計摩擦，求小球到達軌道底端B點時小球對軌道壓力的大小為多少？機械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。內