高三一轮复习机械能守恒及应用.ppt

例2．质量为m的小球，从桌面上竖直向上抛出，桌面离地高为h，小球能到达的离地面的高度为H，若以桌面做为重力势能为零的参考平面，不计空气阻力，则小球刚要落地时的机械能为：（ ）： A．mv2/2 B．-mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h) 通过重力（弹力）做功，动能和势能之间可以相互转化 A、撑杆跳运动 B 苹果下落 .例二：(2011·全国高考)一蹦极运动员身系弹性 蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距 水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运 动员可视为质点，下列说法正确的是(　　) A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小 B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做 负功，弹性势能增加 C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所 组成的系统机械能守恒 D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势 能零点的选取有关 练习： 质量均为m的a、b两球固定在轻杆的两端，杆可绕点O在竖直面内做无摩擦转动，两球到点O的距离L1L2，如图所示。将杆从水平位置由静止释放，则在a下降的过程中（ ） A．a的机械能总量不变 B．杆对a做负功，a的动能减少 C．a、b的重力势能总量减少 D．a、b的机械能总量不变 例三：一根较长细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住质量为M=3kg和m=1kg的物体,开始时用手握住M，使系统处于如图所示的状态，当M下降2米刚要触地时， m 速度多大. 提示：1 选择零势能面 2 确定初末状态势能动能 例四：一轻绳的两端各系一小球（可视为质点），质量分别为M和m（Mm），跨放在一个光滑的半圆柱体上.两球由水平直径AB的两端由静止释放，当m刚好到达圆柱体的最高点C时，恰好脱离圆柱体.则两小球的质量之比为多少？ * 一、机械能 1、概念：动能、重力势能、弹性势能的统称。 总机械能为动能和势能之和。 2、表达式： 3、机械能是标量，具有相对性： 先选取参考系和0势能面才能确定 机械能。（一般选地面） 例一：物体质量m=2kg在距地面10m高处，以10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为多少？ H h v A B O 势能动能转化过程中满足什么规律？力做的功跟能量转化在数值上有什么关系？ 二、机械能守恒定律 1、内容： 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而 总的机械能保持不变。 2、表达式： 条件 三、如何判断机械能是否守恒 方法一：做功的角度，是不是只有重力或弹力做功。 “只有”的含义：其它力不做功或其它力做功的代数和为零 方法二：能量的角度，看研究对象是否向外界提供能量，或外界向研究对提供能量。 物体间只有动能和势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，也没有转化成其他形式的能（如内能），则系统的机械能守恒。 a b O L1 L2 四：机械能守恒定律的应用 1．机械能守恒定律的三种表达式 (1)从守恒的角度：选取某一平面为零势能面，如果含有弹 簧则弹簧处于原长时弹性势能为零，系统末状态的机械能和初 状态的机械能相等，即 Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1. (2)从能量转化的角度：系统的动能和势能发生相互转化时， 若系统势能的减少量等于系统动能的增加量，系统机械能守恒， 即ΔEp减＝ΔEk增. (3)从能量转移的角度：系统中有 A、B 两个物体(或更多物 体)，若 A 机械能的减少量等于 B 机械能的增加量，系统机械能 守恒，即ΔEA减＝ΔEB增． 2．利用机械能守恒定律解题的一般思路 (1)选取研究对象——物体或系统； (2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析， 判断机械能是否守恒； (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末态 时的机械能； (4)选取方便的机械能守恒定律的方程形式(Ek1＋Ep1＝Ek2＋ Ep2、ΔEk＝－ΔEp 或ΔEA＝－ΔEB)进行求解． m M A B C 提示: 1 本题中初末状态,两个小球出现了三个高度,若还用（1）式，在确定EP时必然麻烦. 2 AB两球势能各如何变化？系统势能又如何变化？ 3 系统势能变化量与动能变化的关系？ *