必修2 7章 机械能守恒定律及其应用

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1、必修二　第七章　机械能第3讲　机械能守恒定律及其应用基础知识梳理：一、重力做功与重力势能1.重力做功的特点重力所做的功只跟初始位置和末位置的竖直高度有关，跟物体的运动______无关．2．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概念：物体由于____________而具有的能．②表达式：Ep＝____________.③矢标性：重力势能是______，正负表示其______．(3)重力做功

2、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______物体重力势能的减少量．即＝______.3．弹性势能(1)概念：物体由于发生____________而具有的能．(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量______，劲度系数______，弹簧的弹性势能越大．(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示：W＝______.二、机械能守恒定

3、律及其应用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____________．(2)表达式：3．守恒条件只有重力或弹簧的弹力做功．考点例析：考点一　机械能是否守恒的判断从守恒的条件来理解对单个物体，看是否“只有重力做功”；对由多个物体(包括弹簧)组成的系统，看是否“没有摩擦和介质阻力”．【例1】如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量

4、为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中(　　)．A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．弹簧的弹性势能变化了mghD．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大【跟踪训练1】关于机械能是否守恒，下列说法正确的是(　　)．A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做圆周运动的物体机械能一定守恒C．做变速运动的物体机械能可能守恒D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒考点二　机械能守恒定律的应用机械能守

5、恒定律的三种j表达形式及用法(1)或，表示系统末状态机械能的总和与初状态机械能的总和相等．运用这种形式的表达式时，应选好参考面．若初、末状态的高度已知，整个系统除地球外只有一个物体时，运用这种形式比较简单，即常说的“守恒观点”．(2)或，表示系统减少(或增加)的动能等于系统增加(或减少)的势能．运用这种形式时，一般针对初、末状态的高度未知，但高度变化已知的情况．运用的关键在于弄清重力势能的增加(或减少)量，可不选取参考面而直接计算初、末状态的势能差，即常说的“转化观点”．(3)或，表示若系统由A、B两部分组成，则A物

6、体机械能的增加(或减少)与B物体机械能的减少(或增加)相等．即常说的“转移观点”．【例2】如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道除CD部分粗糙外，其余均光滑．一挑战者质量为m，沿斜面轨道滑下，无能量损失地滑入第一个圆管形轨道．根据设计要求，在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试挑战者对轨道的压力，并通过计算机显示出来．挑战者到达A处时刚好对管壁无压力，又经过水平轨道CD滑入第二个圆管形轨道．在最高点B处挑战者对管的内侧壁压力为0.5mg，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离为h＝2.25m．若第一

7、个圆管轨道的半径为R，第二个圆管轨道的半径为r，g取10m/s2，管的内径及人相对圆管轨道的半径可以忽略不计：则：(1)挑战者若能完成上述过程，则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑？(2)挑战者从A到B的运动过程中克服轨道阻力所做的功？(3)挑战者入水时的速度大小是多少？【跟踪训练2】如图所示，静止放在长直水平桌面上的纸带，其上有一小铁块，它与纸带右端的距离为0.5m，铁块与纸带间、纸带与桌面间动摩擦因数均为μ＝0.1现用力F水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的

8、水平距离为x＝0.8m．已知g＝10m/s2，桌面高度为H＝0.8m，不计铁块大小，铁块不滚动．求：(1)铁块落地时的速度大小；(2)纸带从铁块下抽出所用的时间及开始时铁块距左侧桌边的距离．考点三　机械能守恒定律应用中的几种模型1、轻连绳模型此类问题要认清物体的运动过程，注意物体运动到最高点或最低点时速度相同这一隐含条件．2、轻连杆模型这类问题