1、NO.30 第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律的应用 班级_姓名_学号_一机械能是否守恒的判断:可从两条途径来判断:(1)从力做功的情况来分析:只有重力(或系统内部弹力)做功,其它力都不做功或所做功的代数和为零时,机械能守恒。(2)从能量转化的情况来分析:只涉及动能、重力势能(或弹性势能)之间的转化,不涉及这些弹力成为系统的内力)。例1. 如图1和图2中,小球的机械能是否守恒?针对训练1:关于机械能是否守恒的叙述,正确的是 ( )A作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B作匀变速运动的物体机械能可能守恒C外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒针对训练2如
2、图所示,小球自a点由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由abc的运动过程中,以下叙述正确的是 ( )A小球和弹簧总机械能守恒 B小球的重力势能随时间均匀减少C小球在b点时动能最大D到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量二多物体系统机械能守恒问题:系统机械能守恒的方式主要有以下几种:1.系统初态的总机械能E1等于系统末态的总机械能E2,即E1=E2(要选参考平面)2.系统减少的总重力势能等于系统增加的总动能,即=(不需要选参考平面)3若系统只有A,B两个物体,A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即(不需要选参考平面例2
3、:如图中两物体质量分别为m和2m,滑轮的质量和摩擦都不计,开始时用手托住2m的物体,释放后,当2m的物体从静止开始下降h后的速度是多少?针对训练3:如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连,让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地,木块仍在桌面上,这时砝码的速率为 ( )A B C D三 .应用机械能守恒定律解决综合问题:例3:如图4所示,小球质量为m,沿光滑轨道滑下,要使小球恰好能通过半径为R的光滑圆轨道的最高点,则小球应从多高处由静止开始下滑?例4:如图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角q 30,另一边与地面垂直,顶上有一定
4、滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m,开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,物块A与斜面间无摩擦,若A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了求物块B上升的最大高度H自我检测:1.一个物体由静止沿长为L的光滑斜面下滑。当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑的长度是 ( ) A、L/4 B、(-1)L C、L/2 D、L/2.质量为m的物体,从静止出发以g/2的加速度竖直下降h,下列几种说法物体的机械能增加了mg h物体的动能增加了mg h物体的机械能减少了mg h物体的重力势能减少了mg h以上说法中正确的是( ) ABCD
5、3一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B.支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示.开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则( )A.A球的最大速度为2B.A球的速度最大时,两小球的总重力势能最小C.A球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45D.A、B两球的最大速度之比vAvB=214.如下图所示,半径R=0.40 m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.10 kg的小球,以初速度v0=7.0 m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0 m/s2的匀减速直线运动,运动4.0 m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点.求A、C间的距离.(取重力加速度g=10 m/s2)