人教版高中物理必修二 第七章第8节机械能守恒定律(共18张PPT)

例1：判断下列运动中小球的机械能是否守恒？
v1
v1
h1
Baidu Nhomakorabea
v2
h2
自由落体运动
v1
v2
h2
h1
光滑斜面
h1
h2 v2
平抛运动
v1
v2
h1
h2
光滑曲面
2、含弹簧的系统：
W弹 WG EK 2 EK1 WG EP1 EP2 W弹 E弹1 E弹2
对于含弹簧的系统，若只有重力和弹簧弹力做功时，动能和 势能会发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
B m2
A
C
【例6】一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端， 绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、 柔软且无弹性的。今把质点移至水平线OA的上方h高
处，且绳子刚好伸直与水平方向夹角为θ。如图所示。
试求自由释放后当质点到达O点的正下方时，绳对质 点的拉力为多大？
m
θ
O
A
θ
机械能守恒定理
机械能守恒定律
一、机械能的概念 我们学习了哪几种形式的能？
重力势能
机
势能
械
弹性势能
能
动能
E EK EP
1、动能EK、势能EP的“总和”称为机械能，用E表 示2、。机械能也具有相对性，是标量，单位是焦耳J。 3、机械能中动能和势能之间可以相互转化。
机械能之间的相互转化
重力势能、动能之间的转化
动能、弹性势能、重力 势能之间的转化
【例4】长度为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且 使其长度的1/4垂在桌边，松手后链条从静止开始沿 桌边滑下，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为
多少?
0.75 L
0.25L
机械能守恒定理的应用
【例5】将细绳绕过两个定滑轮A和B．绳的两端各系 一个质量为m的砝码。A、B间的中点C挂一质量为M 的小球，M<2m，A、B间距离为L，开始用手托住M 使它们都保持静止，如图所示。放手后M和2个m开始 运动。求(1)小球下落的最大位移H是多少？(2)小球的 平衡位置距C点距离h是多少？
【例3】如图所示，木块B与水平桌面间的接触是光滑 的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹 簧压缩到最短。则从子弹开始射入木块到弹簧压缩 至最短的整个过程中（ ） A、子弹A与木块B组成的系统机械能守恒 B、子弹A与木块B组成的系统机械能不守恒 C、子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒 D、子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒
三、机械能守恒定律
1、内容：
只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能会发生相 互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。
单个物体：
2、守恒的条件：
“只有重力做功”
含弹簧的系统：“只有重力或内部弹簧弹
3、表达式：
力做功”
4、理解：
(1)这里所说的弹力是指系统内部“类似弹簧弹力”的弹力； (2)对守恒条件“只有重力或弹力做功”的理解：
O
A
B
vA
vB
【例6】一轻绳通过无摩擦的定滑轮和倾斜角为30°的
光滑斜面上的物体m1连接，另一端和套在光滑竖直杆
上的物体m2 连接，定滑轮与竖直杆的距离为 3 m，
又知m2由静止从AB连接为水平位置开始下滑1m时， m1和m2受力平衡，g=10m/s2求： （1） m2下滑过程中的最大速度。
（2） m2沿竖直杆能够下滑的最大距离。
◆只受重力或弹力作用； ◆除受重力、弹力外，还受其他外力，但其他外力不做功；
◆其他力做功，但其他力做功的代数和为零；
(3)由机械能守恒定律可得：
如果除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代 数和不为零，则该系统的机械能不守恒。它们之 间的关系是：
【例1】如图所示，桌面离地面高H，小球自离桌面高
h处由静止落下，不计空气阻力，（设桌面为零势面）
（1）则小球触地的瞬间机械能为（ ）
（2）则小球触地的瞬间动能为（ ）
A、mgh
B、—mgH
C、mg（H＋h）
h
D、mg（H－h）
H
【例2】自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开 始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，以下说法中 正确的是（ ） A、小球的动能逐渐减少 B、小球的重力势能逐渐减少 C、小球的机械能不守恒 D、弹簧的弹性势能逐渐增大
B
A
【例4】光滑水平面上，A与L1、L2二弹簧相连，B与弹 簧L2相连，外力向左推B使L1、L2 被压缩，当撤去 外力后，A、L2、B这个系统机械能守恒吗 ？
【例5】如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各 固定一质量均为m的小球，杆可绕无摩擦的轴O转动， 使杆从水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位 置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功?
二、动能和势能的转化规律 1、单个物体：
◆观察小球左右最高点的位置关系？ ◆比较左右最高点的机械能? ◆小球运动过程中机械能遵循什么规律？ ◆小球的机械能为什么遵循这样的规律？ ◆小球的受力情况？ ◆各个力的做功情况？ ◆只有重力做功?
WG W总 EK 2 EK1
WG EP1 EP2
对于单个物体，若只有重力做功时，动能和重力势能会发生相 互转化，但机械能的总量保持不变。
机械能守恒定理的应用
【例6】如图所示，两个质量分别为M和m（M＞m） 的大球和小球．用细绳连接，跨在半径为R的光滑半 圆柱的两端．连接体由图示位置从静止开始运动，当 小球到达半圆柱体顶端时对圆柱体的压力多大？
机械能守恒定理的应用
【例7】将质量为M和3M的两小球A和B分别拴在一根 细绳的两端，绳长为L，开始时B球静置于光滑的水平 桌面上，A球刚好跨过桌边且线已张紧，如图所 示．当A球下落时拉着B球沿桌面滑动，桌面的高为h， 且h＜L．若A球着地后停止不动，求：（1）B球刚滑 出桌面时的速度大小．（2）B球和A球着地点之间的 距离．