学案20机械能守恒定律及其应用

《学案20机械能守恒定律及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学案20机械能守恒定律及其应用物理概念规律名称概念内容、公式说明功恒力做功:W=Flcos0;0<0<90*,cos0>0,W>0,做正功，90・<0<180・,cos0<0,W<0,做负功；6=90•时，cos0=0,W=0不做功做功的必备因素：力和物体在力的方向上发生的位移变力做功①用功能关系W=ZE来求；②当变力功率P—定时，W=Pt③当力的方向不变，大小随位移作线性变化戸=片+场时.W-Flcos02总功的求法：①W总二F合1COS。®W总=Wi+W2+・・・+Wn=Fihcos01+F212COS02+功率w平均功率F=—瞬时功率P=f，vcosaa为f与v的夹角

2、，当v为平均速度时p=Fvcosav为平均速度机械效率77=—^xlOO%n

3、递和转1.j化，则系统机械能守恒+-mv,2=mgh2+-mv}或厶Ek=AEp或二0对于绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞问题，除非题目有特别说明，否则机械能必定不守恒机车的两种启动方式汽车以恒定功率启动汽车以恒定加速度启动特点加速度逐渐减小的变加速运动，加速度为零时，汽车的速度达到最大，此时F牵二Ff,最大速度为pV...=——起初牵引力为恒力，由P二Fv可得，汽车的输出功率必将越来越大，达到额定功率后只能再以恒定的额定功率运动，做加速度不断减小的加速运动，直到达到最大速度，以后做匀速运动。P一、重力势能与弹性势能1.重力势能(1)重力做功的特点①重力做功与路径无关,只与始末

4、位置的有关.②重力做功不引起物体的变化.(2)重力势能①公式：Ep=mgh.②矢标性：重力势能是标量,但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同.③系统性：重力势能是和共有的.④相对性：重力势能的大小与的选取冇关.重力势能的变化是的，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：重力对物体做的功箋王物体重力势能的减少量.即(坊2—2.弹性势能(1)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的及有关.(2)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做,弹性势能减小，弹力

5、做负功，弹性势能【针对训练】1.tuI图5—3—1“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.如图5—3—1所示，运动员身系弹性绳口高空中0点自由下落，图中。是弹性绳的原长位置，c是运动员所到达的最低点，b是运动员静止地悬吊著时的平衡位置.贝”)A.由。到c的整个过程中，运动员的动能及重力势能Z和守恒B.山Q下降到C的过程中，运动员的动能一直减小C.由。下降到c的过程中，运动员的动能先增大后减小D.由G下降到C的过程中，弹性绳的弹性势能一直增大二、机械能守恒定律1.内容在只有做功的物体系统内，动能和势能可以互相,而总的机械能保持2.机械能守恒的条件只有或做功.3.守恒表达式观点表达式守

6、恒观点E=，Ek】+Epi==恒量转化观点△Ek=转移观点AE获=【针对训练】2.Ol图5-3-2如图5-3-2所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述屮正确的是()A.重力势能和动能Z和总保持不变B.重力势能和弹性势能Z和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变机械能守恒条件的理解1.守恒条件机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，可以从以下三方面理解：(1)只受垂力作用，例如在不考虑空气阻力的悄况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒.(2)受英他力，但其他力不做功，只有重力或弹力

7、做功.(3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并弹力做的功等于弹性势能的减少虽.2.几种常见情况分析(1)水平面上物体做匀速直线运动或匀速圆周运动，其机械能保持不变.(2)光滑斜而上的物体沿斜血•匀加速下滑或匀减速上滑时机械能守恒・若物体受摩擦力或其他力作用匀速下滑或匀速上滑，则机械能不守恒.(3)物体在竖直面内的光滑轨道上运动时，轨道支持力不做功，则机械能导恒.(4)细线悬挂的物体在竖直平面内摆动，悬线的拉力不做功，则机械能守恒.(5)抛体运动.如平抛、斜抛，不考虑空气阻力的过程中机械能守恒.卜例国(20