机械能守恒定律及其应用专题练习教学PPT课件.pptVIP

联立①⑩??式得 图9 (1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小； (2)小球到达A点时动量的大小； (3)小球从C点落至水平轨道所用的时间。 解析　(1)设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F。由力的合成法则有 设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得 由①②③式和题给数据得 (2)设小球到达A点的速度大小为v1，作CD⊥PA，交PA于D点，由几何关系得 DA＝Rsin α⑥ CD＝R(1＋cos α)⑦ 由动能定理有 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为 (3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。设小球在竖直方向的初速度为v⊥，从C点落至水平轨道上所用时间为t。由运动学公式有 v⊥＝vsin α? 由⑤⑦⑩?式和题给数据得 1.系统应用机械能守恒定律列方程的角度：(1)系统初态的机械能等于末态的机械能。(2)系统中某些物体减少的机械能等于其他物体增加的机械能。 2.多个物体的机械能守恒问题，往往涉及“轻绳模型”“轻杆模型”以及“轻弹簧模型”。 (1)分清两物体是速度大小相等，还是沿绳方向的分速度大小相等。 (2)用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系。 (3)对于单个物体，一般绳上的力要做功，机械能不守恒；但对于绳连接的系统，机械能则可能守恒。 连接体的机械能守恒问题 考向 【例3】 (多选)(2019·苏州调研)如图10所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小球，初始时静置于a点。一原长为l的轻质弹簧左端固定在O点，右端与小球相连。直杆上还有b、c、d三点，且b与O在同一水平线上，Ob＝l，Oa、Oc与Ob的夹角均为37°，Od与Ob的夹角为53°。现释放小球，小球从a点开始下滑，到达d点时速度为0，在此过程中弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是(重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) 涉及弹簧的系统 图10 * * 知识梳理 双基过关 课堂互动 研透考点 * 本节内容结束 第3讲　机械能守恒定律及其应用 一、重力做功与重力势能 1.重力做功的特点 (1)重力做功与______无关，只与始、末位置的_______有关。 (2)重力做功不引起物体_______的变化。 2.重力势能 (1)表达式：Ep＝______。 知识要点 路径 高度差 机械能 mgh (2)重力势能的特点 ①系统性：重力势能是________________所共有的。 ②相对性：重力势能的大小与参考平面的选取______，但重力势能的变化与参考平面的选取______。 3.重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系：重力对物体做正功，重力势能就______；重力对物体做负功，重力势能就______。 (2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的______量，即WG＝_____________＝－ΔEp。 物体和地球 有关 无关 减小 增大 减小 －(Ep2－Ep1) 二、弹性势能 1.定义：物体由于发生_____________而具有的能。 2.弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能______；弹力做负功，弹性势能______，即W＝______。 弹性形变 减小 增加 －ΔEp 三、机械能守恒定律及应用 1.机械能：_________和_________统称为机械能，其中势能包括___________和___________。 2.机械能守恒定律 (1)内容：在只有__________________做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能___________。 动能 势能 弹性势能 重力势能 重力或弹簧弹力 保持不变 1.将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m 高处，在这个过程中，下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)(　　) A.重力做正功，重力势能增加1.0×104 J B.重力做正功，重力势能减少1.0×104 J C.重力做负功，重力势能增加1.0×104 J D.重力做负功，重力势能减少1.0×104 J 解析　WG＝－mgh＝－1.0×104 J，ΔEp＝－WG＝1.0×104 J，选项C正确。 答案　C 基础诊断 2.如图1所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(　　) 图1 A.弹簧的弹性势能逐渐减少 B.物体的机械能不变 C.弹簧的弹性势能先增加后减少 D.弹簧的弹性势能先减少后增加 解析　因弹簧左端固定在墙上，右端与物体连接，故撤去F后，弹簧先伸长到原长后，再被物体拉伸，其弹性势能