《湖南省高三物理 機(jī)械能守恒定律 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省高三物理 機(jī)械能守恒定律 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用課件（51頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為物體的物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為物體的機(jī)械能。機(jī)械能。機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能。勢(shì)能。 表達(dá)式：表達(dá)式：E=EK+EP一、機(jī)一、機(jī) 械械 能能1. 動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化2. 動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化1. 動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化2. 動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化通過重力或彈簧彈力做功通過重力或彈簧彈力
2、做功, 機(jī)械能機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式.質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度過高度h1的的A點(diǎn)時(shí)速度為點(diǎn)時(shí)速度為v1，下落至高度，下落至高度h2的的B點(diǎn)處速度為點(diǎn)處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，取地，不計(jì)空氣阻力，取地面為參考平面，試寫面為參考平面，試寫出物體在出物體在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能和械能和B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，并找到這兩個(gè)機(jī)能，并找到這兩個(gè)機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。械能之間的數(shù)量關(guān)系。h1v1v2mh2AB一、機(jī)械能守恒定律一、機(jī)械能守恒定律 1. 內(nèi)容內(nèi)容：在只有重力、：在只有重力、(彈簧彈簧)彈彈力做功的情況下
3、，物體的動(dòng)能和勢(shì)力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變保持不變 2. 條件條件：系統(tǒng)內(nèi)只有重力、：系統(tǒng)內(nèi)只有重力、(彈簧彈簧)彈力做功，其它力不做功彈力做功，其它力不做功(或其它力做或其它力做功代數(shù)和為零功代數(shù)和為零)。 1. 從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看,只有重力、（彈簧）彈力做功，具體表只有重力、（彈簧）彈力做功，具體表現(xiàn)為三種情況：現(xiàn)為三種情況： 機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解 1. 從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看,只有重力、（彈簧）彈力做功，具體表只有
4、重力、（彈簧）彈力做功，具體表現(xiàn)為三種情況：現(xiàn)為三種情況： (1)只受重力、（彈簧）彈力。只受重力、（彈簧）彈力。 機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解 1. 從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看,只有重力、（彈簧）彈力做功，具體表只有重力、（彈簧）彈力做功，具體表現(xiàn)為三種情況：現(xiàn)為三種情況： (1)只受重力、（彈簧）彈力。只受重力、（彈簧）彈力。 (2)還受其它力，但其它力不做功。還受其它力，但其它力不做功。 機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解 1. 從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看從系統(tǒng)的內(nèi)、外力做功的角度看,只有重力、（彈簧）彈力做功，具
5、體表只有重力、（彈簧）彈力做功，具體表現(xiàn)為三種情況：現(xiàn)為三種情況： (1)只受重力、（彈簧）彈力。只受重力、（彈簧）彈力。 (2)還受其它力，但其它力不做功。還受其它力，但其它力不做功。 (3)其它力做功，但做功的代數(shù)和其它力做功，但做功的代數(shù)和為零。為零。機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解機(jī)械能守恒條件的進(jìn)一步理解 2. 從能量轉(zhuǎn)化的角度看，只有從能量轉(zhuǎn)化的角度看，只有系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，無機(jī)系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，無機(jī)械能與其它形式能量（如內(nèi)能）之械能與其它形式能量（如內(nèi)能）之間的轉(zhuǎn)化。間的轉(zhuǎn)化。3. 數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： 3. 數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： ):(:21212211222
6、121前前后后狀狀態(tài)態(tài)機(jī)機(jī)械械能能不不變變意意義義即即PKPKEEEEmghmvmghmv 3. 數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： ):(:21212211222121前前后后狀狀態(tài)態(tài)機(jī)機(jī)械械能能不不變變意意義義即即PKPKEEEEmghmvmghmv ):(:2112的增加量的增加量勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能意義意義即即PKPPKKEEEEEE 例題例題1. 在下面各個(gè)實(shí)例中，除在下面各個(gè)實(shí)例中，除1外外都不考慮空氣阻力，判斷哪些機(jī)械能是都不考慮空氣阻力，判斷哪些機(jī)械能是守恒的，并說明理由。守恒的，并說明理由。 1. 傘兵帶著張開的降落傘在空氣中傘兵帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落。勻
7、速下落。 例題例題1. 在下面各個(gè)實(shí)例中，除在下面各個(gè)實(shí)例中，除1外外都不考慮空氣阻力，判斷哪些機(jī)械能是都不考慮空氣阻力，判斷哪些機(jī)械能是守恒的，并說明理由。守恒的，并說明理由。 1. 傘兵帶著張開的降落傘在空氣中傘兵帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落。勻速下落。 解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亟馕觯簷C(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ψ龉ν?，降落傘還要克服空氣阻力力做功外，降落傘還要克服空氣阻力做功。做功。 2. 拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。 2. 拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)槌苤亓馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)槌苤亓ν?，沒有其它力對(duì)手榴彈
8、做功。外，沒有其它力對(duì)手榴彈做功。 2. 拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)槌苤亓馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)槌苤亓ν?，沒有其它力對(duì)手榴彈做功。外，沒有其它力對(duì)手榴彈做功。 3. 物體沿著光滑的曲面滑下。物體沿著光滑的曲面滑下。 2. 拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。拋出的手榴彈做拋物線運(yùn)動(dòng)。 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)槌苤亓馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)槌苤亓ν?，沒有其它力對(duì)手榴彈做功。外，沒有其它力對(duì)手榴彈做功。 3. 物體沿著光滑的曲面滑下。物體沿著光滑的曲面滑下。 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)槌亓ψ鼋馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)槌亓ψ龉ν?，曲面彈力始終與位移垂直，不做功
9、外，曲面彈力始終與位移垂直，不做功。功。 4. 拉著物體沿著光滑的斜面勻速上拉著物體沿著光滑的斜面勻速上升。升。 4. 拉著物體沿著光滑的斜面勻速上拉著物體沿著光滑的斜面勻速上升。升。 解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ν?，解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ν?，還有拉力對(duì)物體做功。還有拉力對(duì)物體做功。 4. 拉著物體沿著光滑的斜面勻速上拉著物體沿著光滑的斜面勻速上升。升。 解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ν?，解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ν?，還有拉力對(duì)物體做功。還有拉力對(duì)物體做功。 5. 在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球碰到一個(gè)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球碰到一個(gè)彈簧，把彈簧壓縮后，又被彈回來（考察小彈簧，把彈簧壓
10、縮后，又被彈回來（考察小球和彈簧組成的系統(tǒng)）球和彈簧組成的系統(tǒng)） 4. 拉著物體沿著光滑的斜面勻速上拉著物體沿著光滑的斜面勻速上升。升。 解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ν?，解析：機(jī)械能不守恒，因?yàn)槌亓ν?，還有拉力對(duì)物體做功。還有拉力對(duì)物體做功。 5. 在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球碰到一個(gè)在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球碰到一個(gè)彈簧，把彈簧壓縮后，又被彈回來（考察小彈簧，把彈簧壓縮后，又被彈回來（考察小球和彈簧組成的系統(tǒng)）球和彈簧組成的系統(tǒng)） 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)槌龔椈蓮椓馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)槌龔椈蓮椓ν?，沒有其它力對(duì)小球做功。外，沒有其它力對(duì)小球做功。 6. 用細(xì)繩拴著一個(gè)小球，使小球在用細(xì)繩拴著一
11、個(gè)小球，使小球在光滑水平桌面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。光滑水平桌面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 6. 用細(xì)繩拴著一個(gè)小球，使小球在用細(xì)繩拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平桌面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。光滑水平桌面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)樾∏蛟谒馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)樾∏蛟谒矫嫔线\(yùn)動(dòng)平面上運(yùn)動(dòng), 重力和支持力不做功重力和支持力不做功,重力重力勢(shì)能不變勢(shì)能不變; 繩的拉力始終與位移垂直，繩的拉力始終與位移垂直，也不做功，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能也不做功，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能也不變。也不變。 7. 套在光滑圓環(huán)上的小球在豎直套在光滑圓環(huán)上的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) 7. 套在光滑圓環(huán)上的小球
12、在豎直套在光滑圓環(huán)上的小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) 解析：機(jī)械能守恒，因?yàn)槌亓馕觯簷C(jī)械能守恒，因?yàn)槌亓ν?，環(huán)的彈力不做功。小球的動(dòng)能和外，環(huán)的彈力不做功。小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能保持不重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能保持不變。變。 例題例題2. 下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述正確下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述正確的是（的是（ ）A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒;B. 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒;C. 合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒;D.
13、只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒;E. 當(dāng)物體除受重力外還受到其它的力，但其它當(dāng)物體除受重力外還受到其它的力，但其它 的力不做功或其它的力做功的代數(shù)和為零，的力不做功或其它的力做功的代數(shù)和為零， 物體的機(jī)械能也一定守恒物體的機(jī)械能也一定守恒;F. 物體所受的合力不等于零，它的機(jī)械能可能物體所受的合力不等于零，它的機(jī)械能可能 守恒守恒. 例題例題2. 下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述正確下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的敘述正確的是（的是（ ）A. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒;B. 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒做勻
14、變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能可能守恒;C. 合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒;D. 只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒;E. 當(dāng)物體除受重力外還受到其它的力，但其它當(dāng)物體除受重力外還受到其它的力，但其它 的力不做功或其它的力做功的代數(shù)和為零，的力不做功或其它的力做功的代數(shù)和為零， 物體的機(jī)械能也一定守恒物體的機(jī)械能也一定守恒;F. 物體所受的合力不等于零，它的機(jī)械能可能物體所受的合力不等于零，它的機(jī)械能可能 守恒守恒. BDEF二、機(jī)械能守恒定律解題二、機(jī)械能守恒定律解題應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題應(yīng)用機(jī)械能守恒定律
15、解題正確選取研究對(duì)象和研究過程，明正確選取研究對(duì)象和研究過程，明確初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能，是解決問確初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能，是解決問題的關(guān)鍵。題的關(guān)鍵。【例例3】以以20m/s的速度將一物體從地面的速度將一物體從地面豎直上拋，若忽略空氣阻力，豎直上拋，若忽略空氣阻力，g取取10m/s2，試求：試求：(1)物體上升的最大高度；物體上升的最大高度；(2)以水平地面為參考平面，物體在上升以水平地面為參考平面，物體在上升過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置。過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置。【例例3】以以20m/s的速度將一物體從地面的速度將一物體從地面豎直上拋，若忽略空氣阻力，豎直上拋，若忽略空氣阻力，g取
16、取10m/s2，試求：試求：(1)物體上升的最大高度；物體上升的最大高度；(2)以水平地面為參考平面，物體在上升以水平地面為參考平面，物體在上升過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置。過程中重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置。提示：忽略空氣阻力，物體在空中只受提示：忽略空氣阻力，物體在空中只受重力作用，只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒重力作用，只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒的條件。的條件。(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，弄清各力在研對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，弄清各力在研 究過程中的做功情況，判斷是否符合機(jī)械究過程中的做功情況，判斷是否符合機(jī)械 能守恒的條件。能守恒的條件。(3)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過恰當(dāng)?shù)剡x
17、取參考平面，確定研究對(duì)象在過 程中的初始狀態(tài)和末狀態(tài)的機(jī)械能程中的初始狀態(tài)和末狀態(tài)的機(jī)械能(包括動(dòng)包括動(dòng) 能和勢(shì)能能和勢(shì)能)。(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解。根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解。機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟:(1)根據(jù)題意，選取研究對(duì)象根據(jù)題意，選取研究對(duì)象(物體或系統(tǒng)物體或系統(tǒng))及及 研究的過程。研究的過程。機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律1. 內(nèi)容內(nèi)容: 在在只有重力或彈力做功只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能動(dòng)能與勢(shì)能可以互相可以互相轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化，而總的，而總的機(jī)械能機(jī)械能保保持持
18、不變不變。例例.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定于如圖所示，一輕質(zhì)彈簧固定于O點(diǎn)，另點(diǎn)，另一端系一小球，將小球從與一端系一小球，將小球從與O點(diǎn)在同一水平面且點(diǎn)在同一水平面且彈簧保持原長的彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速地釋放，讓它自由擺點(diǎn)無初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力。在小球由下，不計(jì)空氣阻力。在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中的過程中( )A. 小球的重力勢(shì)能減小小球的重力勢(shì)能減小B. 小球的重力勢(shì)能增大小球的重力勢(shì)能增大C. 小球的機(jī)械能不變小球的機(jī)械能不變D. 小球的機(jī)械能減小小球的機(jī)械能減小機(jī)械能守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)。應(yīng)用機(jī)機(jī)械能守恒定律的研究對(duì)象是系統(tǒng)。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，
19、要注意對(duì)哪一系統(tǒng)機(jī)械能是守械能守恒定律時(shí)，要注意對(duì)哪一系統(tǒng)機(jī)械能是守恒的，對(duì)哪一部分機(jī)械能是不守恒的。恒的，對(duì)哪一部分機(jī)械能是不守恒的。（P88 例例2)3.在高度為在高度為H的桌面上以速的桌面上以速度度v水平拋出質(zhì)量為水平拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)?shù)奈矬w，當(dāng)物體落到距地面高為物體落到距地面高為h處時(shí)，如圖處時(shí)，如圖所示，不計(jì)空氣阻力，以地面為所示，不計(jì)空氣阻力，以地面為參考面，正確的說法是參考面，正確的說法是( )222221)(.D21.C21.B21.AmvhHmgAmghmvAmvmgHAmghmvA 點(diǎn)的動(dòng)能為點(diǎn)的動(dòng)能為物體在物體在點(diǎn)的動(dòng)能為點(diǎn)的動(dòng)能為物體在物體在點(diǎn)的機(jī)械能為點(diǎn)的機(jī)械能為
20、物體在物體在點(diǎn)的機(jī)械能為點(diǎn)的機(jī)械能為物體在物體在（P88 T5）4.如圖所示，光如圖所示，光滑水平面上，子彈滑水平面上，子彈m水平射入木塊留在木水平射入木塊留在木塊內(nèi)，現(xiàn)將子彈、彈簧、木塊合在一起作為研塊內(nèi)，現(xiàn)將子彈、彈簧、木塊合在一起作為研究對(duì)象，則此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧究對(duì)象，則此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，系統(tǒng)壓縮到最短的整個(gè)過程中，系統(tǒng)( )A. 能量守恒，機(jī)械能不守恒能量守恒，機(jī)械能不守恒B. 能量不守恒，機(jī)械能不守恒能量不守恒，機(jī)械能不守恒C. 能量機(jī)械能均守恒能量機(jī)械能均守恒D. 能量不守恒，機(jī)械能守恒能量不守恒，機(jī)械能守恒5.球球m用輕彈簧連接，
21、由水平位置釋放，用輕彈簧連接，由水平位置釋放，在球擺至最低點(diǎn)的過程中在球擺至最低點(diǎn)的過程中( )A. m的機(jī)械能守恒的機(jī)械能守恒B. m的動(dòng)能增加的動(dòng)能增加C. m的機(jī)械能減少的機(jī)械能減少D. m和彈簧構(gòu)成的和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒系統(tǒng)機(jī)械能守恒2、守恒條件的拓展、守恒條件的拓展(1)物體只受重力（和彈簧彈力）。物體只受重力（和彈簧彈力）。(2)物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到 了其它力，但其它力不做功。了其它力，但其它力不做功。(3)物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到物體除重力（和彈簧彈力）以外還受到 了其它力，其它力做了功。但其它力做了其它力，其它力做
22、了功。但其它力做 功的代數(shù)和為零。功的代數(shù)和為零。A. 從做功角度分析從做功角度分析B. 從能量轉(zhuǎn)化角度分析從能量轉(zhuǎn)化角度分析（P89 T9）8.如圖所示，小球如圖所示，小球m從斜面上高從斜面上高H處自由處自由下滑，后進(jìn)入半徑為下滑，后進(jìn)入半徑為R的圓軌道，不計(jì)摩擦，的圓軌道，不計(jì)摩擦，則則H為多少才能使球?yàn)槎嗌俨拍苁骨騧能運(yùn)動(dòng)到軌道頂端？能運(yùn)動(dòng)到軌道頂端？9.如圖所示，一根長為如圖所示，一根長為L、不可伸長的細(xì)繩，一端、不可伸長的細(xì)繩，一端固定于固定于O點(diǎn)，一端系一小球點(diǎn)，一端系一小球?qū)⒗K拉到水平位置將繩拉到水平位置(拉直拉直)然然后由靜止釋放小球，在后由靜止釋放小球，在O點(diǎn)點(diǎn)正下方正下方P
23、點(diǎn)有一釘子，當(dāng)細(xì)線碰到釘子后繞點(diǎn)有一釘子，當(dāng)細(xì)線碰到釘子后繞P點(diǎn)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，要使小球能在豎直面內(nèi)完成完整做圓周運(yùn)動(dòng)，要使小球能在豎直面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，的圓周運(yùn)動(dòng)，OP至少為多長？至少為多長？（二）鏈、繩的機(jī)械能守恒（二）鏈、繩的機(jī)械能守恒 對(duì)于繩索、鏈條之類的物體，由于運(yùn)動(dòng)對(duì)于繩索、鏈條之類的物體，由于運(yùn)動(dòng)而使其重心位置改變，能否確定重心的位而使其重心位置改變，能否確定重心的位置，常是解決該類問題的關(guān)鍵。通常采用分置，常是解決該類問題的關(guān)鍵。通常采用分段法求出每段的重力勢(shì)能，然后求和即為整段法求出每段的重力勢(shì)能，然后求和即為整體的重力勢(shì)能；也可采用等效法求出重力勢(shì)體的重力勢(shì)能；也可采用
24、等效法求出重力勢(shì)能的改變量。再利用能的改變量。再利用 Ek=- Ep列方程求解。列方程求解。質(zhì)量均勻分布的規(guī)則物體常以重心的位置來質(zhì)量均勻分布的規(guī)則物體常以重心的位置來確定物體的重力勢(shì)能，至于零勢(shì)能參考面可確定物體的重力勢(shì)能，至于零勢(shì)能參考面可任意選取，一般以系統(tǒng)初態(tài)或末態(tài)的重力勢(shì)任意選取，一般以系統(tǒng)初態(tài)或末態(tài)的重力勢(shì)能為能為0，對(duì)應(yīng)的解答較簡單。，對(duì)應(yīng)的解答較簡單。 （P91 例例1）如圖，總長為）如圖，總長為L的光滑勻質(zhì)的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個(gè)光滑的輕小滑輪，開始時(shí)下端鐵鏈跨過一個(gè)光滑的輕小滑輪，開始時(shí)下端相平齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)其一端下落，則當(dāng)鐵相平齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)其一端下落，則當(dāng)鐵鏈剛脫離滑
25、輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？（三）多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒（三）多個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒定律內(nèi)容有三種守恒形式：機(jī)械能守恒定律內(nèi)容有三種守恒形式：1. 從守恒的角度：系統(tǒng)的初、末兩狀態(tài)從守恒的角度：系統(tǒng)的初、末兩狀態(tài)機(jī)械能守恒，即機(jī)械能守恒，即E2=E1；2. 從轉(zhuǎn)化的角度：系統(tǒng)動(dòng)能的增加等于從轉(zhuǎn)化的角度：系統(tǒng)動(dòng)能的增加等于勢(shì)能的減少，即勢(shì)能的減少，即 Ek=- Ep；3. 從轉(zhuǎn)移的角度：系統(tǒng)中一部分物體機(jī)從轉(zhuǎn)移的角度：系統(tǒng)中一部分物體機(jī)械能的增加等于另一部分物體機(jī)械能的減少，械能的增加等于另一部分物體機(jī)械能的減少，即即 EA=- E
26、B。對(duì)多個(gè)物體的機(jī)械能守恒問題宜用對(duì)多個(gè)物體的機(jī)械能守恒問題宜用 Ek=- Ep或或 EA=- EB列式求解。列式求解。（例例）如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕）如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕桿一端安裝在水平軸桿一端安裝在水平軸O上，桿的中央和另一上，桿的中央和另一端分別固定質(zhì)量均為端分別固定質(zhì)量均為m的小球的小球A和和B（可以當(dāng)（可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)），桿長為做質(zhì)點(diǎn)），桿長為l，將輕桿從靜止開始釋，將輕桿從靜止開始釋放，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)輕桿通過豎直位置時(shí)，放，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)輕桿通過豎直位置時(shí)，試求小球試求小球A、B的速度各是多少？的速度各是多少？例例.如圖所示，一固定的楔形如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角木
27、塊，其斜面的傾角=30，另，另一邊與水平地面垂直，頂上有一個(gè)一邊與水平地面垂直，頂上有一個(gè)定滑輪，跨過定滑輪的細(xì)線兩端分定滑輪，跨過定滑輪的細(xì)線兩端分別與物塊別與物塊A和和B連接，連接，A的質(zhì)量為的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，開始時(shí)，將，開始時(shí)，將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓讓A沿斜面下滑而沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不計(jì)。上升，所有摩擦均忽略不計(jì)。當(dāng)當(dāng)A沿斜面下滑距離沿斜面下滑距離s后，細(xì)線突然斷了。求物塊后，細(xì)線突然斷了。求物塊B上升的最大高度上升的最大高度H。(設(shè)設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰不會(huì)與定滑輪相碰)提示：注意分階段選取不同的系統(tǒng)為研究對(duì)象提示
28、：注意分階段選取不同的系統(tǒng)為研究對(duì)象處理多對(duì)象、多過程問題處理多對(duì)象、多過程問題處理這類問題時(shí)要根據(jù)問題的特點(diǎn)和求解的需處理這類問題時(shí)要根據(jù)問題的特點(diǎn)和求解的需要，選取不同的研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析。要，選取不同的研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析。（P92 例例3)疑難分析疑難分析1. 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理解題的異同應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理解題的異同(1)思想方法相同思想方法相同：機(jī)械能守恒定律和動(dòng)：機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度來研究物能定理都是從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度來研究物體在力的作用下狀態(tài)的變化，表達(dá)這兩個(gè)規(guī)律體在力的作用下狀態(tài)的變化，表達(dá)這兩個(gè)規(guī)律的方程都是
29、標(biāo)量式。的方程都是標(biāo)量式。(2)適用條件不同適用條件不同：機(jī)械能守恒定律適用：機(jī)械能守恒定律適用于只有重力和彈力做功的情形；而動(dòng)能定理則于只有重力和彈力做功的情形；而動(dòng)能定理則沒有條件限制，它不但允許重力和彈力做功，沒有條件限制，它不但允許重力和彈力做功，還允許其他力做功。還允許其他力做功。(3)分析思路不同分析思路不同：用機(jī)械能守恒定律解：用機(jī)械能守恒定律解題只要分析研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)題只要分析研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能和勢(shì)能；而用動(dòng)能定理解題，不但要分析研究對(duì)象能；而用動(dòng)能定理解題，不但要分析研究對(duì)象的初、末狀態(tài)的動(dòng)能，還要分析所有外力所做的初、末狀態(tài)的動(dòng)能，還要分析所有外力所做的功，并求出這些外力所做的總功。的功，并求出這些外力所做的總功。(4)表達(dá)式不同表達(dá)式不同：機(jī)械能守恒定律的等號(hào)：機(jī)械能守恒定律的等號(hào)兩邊都是動(dòng)能與勢(shì)能的和；而用動(dòng)能定理解題兩邊都是動(dòng)能與勢(shì)能的和；而用動(dòng)能定理解題時(shí)，等號(hào)左邊一定是外力的總功，右邊則是動(dòng)時(shí)，等號(hào)左邊一定是外力的總功，右邊則是動(dòng)能的變化。能的變化。
湖南省高三物理 機(jī)械能守恒定律 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用課件
